NL8420060A - DATA COMPRESSION SYSTEM AND METHOD FOR PROCESSING DIGITAL SAMPLED SIGNALS. - Google Patents

DATA COMPRESSION SYSTEM AND METHOD FOR PROCESSING DIGITAL SAMPLED SIGNALS. Download PDF

Info

Publication number
NL8420060A
NL8420060A NL8420060A NL8420060A NL8420060A NL 8420060 A NL8420060 A NL 8420060A NL 8420060 A NL8420060 A NL 8420060A NL 8420060 A NL8420060 A NL 8420060A NL 8420060 A NL8420060 A NL 8420060A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
digital
filter
signals
unit circle
compression
Prior art date
Application number
NL8420060A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Stanford Res Inst Int
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stanford Res Inst Int filed Critical Stanford Res Inst Int
Publication of NL8420060A publication Critical patent/NL8420060A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G7/00Volume compression or expansion in amplifiers
    • H03G7/007Volume compression or expansion in amplifiers of digital or coded signals
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/0223Computation saving measures; Accelerating measures
    • H03H17/0227Measures concerning the coefficients
    • H03H17/023Measures concerning the coefficients reducing the wordlength, the possible values of coefficients
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/0248Filters characterised by a particular frequency response or filtering method
    • H03H17/0264Filter sets with mutual related characteristics
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7232Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes involving compression of the physiological signal, e.g. to extend the signal recording period

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

8 ^ L u υ τυ υ N.O. 333618 ^ L u υ τυ υ N.O. 33361

Datacompressiesysteem en werkwijze voor het verwerken van digitale bemonsterde signalen._Data compression system and method for processing digital sampled signals.

SAMENHANGENDE AANVRAGENRELATED APPLICATIONS

Dit is een "continuation-in-part" aanvrage van de Amerikaanse octrooiaanvrage, serienummer 202.457, ingediend 31 oktober 1980 door Charles S. Weaver, getiteld Method and Apparatus for Digital Data 5 Compression.This is a "continuation-in-part" application of U.S. Patent Application Serial No. 202,457 filed October 31, 1980 by Charles S. Weaver, entitled Method and Apparatus for Digital Data 5 Compression.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDINGBACKGROUND OF THE INVENTION

Systemen, welke zijn voorzien van middelen voor het omzetten van analoge signalen in digitale vorm, waarna compressiefiltering en Huffman-codering van de signalen worden toegepast voor opname of voor 10 transmissie naar een verwijderde plaats, tezamen met terugspeel- of ontvangmiddelen, welke een Huffman-decodeerorgaan, een digitaal reconstruct! efil ter en middelen om de gedecodeerde en gefilterde signalen terug te brengen in de analoge vorm omvatten, zijn bekend uit de hiervoor genoemde Amerikaanse octrooiaanvrage, serienummer 202.457 en uit 15 een artikel van U.E. Ruttimann en H.V. Pipberger, getiteld "Compression of the ECG by Prediction or Interpolation and Entropy Encoding", IEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. BME-26, nr. 11, biz.Systems equipped with means for converting analog signals to digital form, after which compression filtering and Huffman encoding of the signals are used for recording or transmission to a remote location, together with playback or receiving means, which include a Huffman decoder, a digital reconstruct! filter and means for returning the decoded and filtered signals to the analog form are known from the aforementioned U.S. patent application, serial number 202,457 and from an article by U.E. Ruttimann and H.V. Pipberger, entitled "Compression of the ECG by Prediction or Interpolation and Entropy Encoding", IEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. BME-26, No. 11, biz.

613-623, november 1979. Een soortgelijk systeem is bekend uit een artikel van K.L. Ripley en J.R. Cox jr., getiteld "A Computer System for 20 Capturing Transient Electrocardiographic Data", Pro. Comput. Cardiol., biz. 439-445, 1976. Met de onderhavige uitvinding wordt de gemidddelde bitsnelheid van een, van analoog naar digitaal omgezet audiosignaal, zoals een muzieksignaal, een elektrocardiogram- of elektro-encefalo-gramsignaal, voldoende beperkt om een digitale transmissie daarvan over 25 een eenvoudige transmissielijn en/of om een opname en terugspelen van een aanzienlijke hoeveelheid signalen met behulp van een relatief kleine hoeveelheid van een opnamemediurn onder gebruikmaking van bekende digitale opname- en terugspeeltechnieken mogelijk te maken.613-623, November 1979. A similar system is known from an article by K.L. Ripley and J.R. Cox Jr., entitled "A Computer System for 20 Capturing Transient Electrocardiographic Data", Pro. Comput. Cardiol., Biz. 439-445, 1976. The present invention limits the average bit rate of an analog to digitally converted audio signal, such as a music signal, an electrocardiogram or electroencephalogram gram signal, to allow its digital transmission over a simple transmission line and / or to enable recording and playback of a significant amount of signals using a relatively small amount of a recording medium using known digital recording and playback techniques.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION

30 Audiosignalen, zoals muziek, die worden uitgezonden of opgenomen worden 'in digitale vorm omgezet door een anal oog-digi taal omzetter. De digitale signalen worden dan toegevoerd aan een digitaal compressiefil-ter om digitale gecomprimeerde signalen te vormen. De gecomprimeerde audiosignalen worden toegevoerd aan een codeerorgaan, zoals een afge-35 kapte Huffman-codeur, om deze signalen te coderen. De digitale uitgangssignalen van dit codeerorgaan worden opgenomen door middel van een digitaal opname-apparaat en/of uitgezonden naar een verwijderd opge- 8420060 2 steld ontvangstation. In een terugspeel apparaat of een ontvangstation wordt het gecodeerde signaal gedecodeerd door een decodeerorgaan, waarna het gedecodeerde signaal wordt toegevoerd aan een digitaal decompress! efil ter. Het uitgangssignaal van het decompress!efilter wordt in 5 analoge vorm omgezet door middel van een digitaal-analoogomzetter om een reproduktie van de audiosignalen te verschaffen. Een zodanige combinatie van een compressie- en een decompress!efilter wordt gebruikt, dat de gemiddelde bitlengte van de opgenomen of uitgezonden digitale signaalwoorden minimaal is. De overdrachtsfunctie van het digitale com-10 pressiefilter heeft nulpunten op de eenheidscirkel in het Z-vlak onder een hoek van nul graden; de overdrachtsfunctie van het digitaal decompress! efil ter heeft polen op of binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak onder een hoek van nul graden. De compressiefilterbewerking wordt uitgevoerd zonder afkappen of afronden, terwijl de decompressiefilterbe-15 werking met afkappen of afronden plaatsvindt. Buiten de nul graden hoekposities van de nulpunten van de overdrachtsfunctie van het com-pressiefilter kunnen ook nulpunten op de eenheidscirkel in het Z-vlak aanwezig zijn bij ±41,41°, ±60°, ±90°, +120° en/of 180°. Een daarop af-gestemd decompress!efilter wordt gebruikt; dit filter bezit polen op of 20 binnen de eenheidscirkel nabij de plaats van de nulpunten van het com-pressiefilter. De resulterende frequent!ekarakteristiek van het gehele systeem is voor de analoge signalen hoogdoorlatend en kan een of meer geringe hoogfrequente inkepingen omvatten. Voor muzieksignalen heeft het resulterende filter een lage afsnijfrequentie tussen 0-15 Hz om 25 audiofrequente signalen door te laten in een interval van ongeveer 15 Hz tot 20.000 Hz.Audio signals, such as music, which are broadcast or recorded are converted into digital form by an analog digital converter. The digital signals are then fed to a digital compression filter to form digital compressed signals. The compressed audio signals are supplied to an encoder, such as a truncated Huffman encoder, to encode these signals. The digital outputs of this encoder are recorded by means of a digital recording device and / or broadcast to a remote receiver station. In a playback device or a receiving station, the encoded signal is decoded by a decoder, after which the decoded signal is supplied to a digital decompression! efil ter. The output of the decompression filter is converted into analog form by means of a digital-analog converter to provide a reproduction of the audio signals. A combination of a compression and a decompression filter is used such that the average bit length of the recorded or broadcast digital signal words is minimal. The transfer function of the digital compression filter has zero points on the unit circle in the Z plane at an angle of zero degrees; the transfer function of the digital decompress! efilter has poles on or within the unit circle in the Z-plane at an angle of zero degrees. The compression filtering operation is performed without truncation or rounding, while the decompression filtering operation is performed with truncation or rounding. Outside the zero degrees angular positions of the zeros of the compression filter transfer function, zeros on the unit circle in the Z plane may also be present at ± 41.41 °, ± 60 °, ± 90 °, + 120 ° and / or 180 °. A decompression filter tuned thereto is used; this filter has poles at or within the unit circle near the location of the zero points of the compression filter. The resulting frequency characteristic of the entire system is high-pass for the analog signals and may include one or more low-frequency notches. For music signals, the resulting filter has a low cutoff frequency between 0-15 Hz to pass 25 audio frequency signals in an interval from about 15 Hz to 20,000 Hz.

Een instabiele combinatie van compressie- en decompressiefilter wordt verkregen wanneer de overdrachtsfunctie van het decompress!efil-ter polen bezit op de eenheidscirkel in het Z-vlak. Voor een dergelijke 30 uitvoering vereist de overdracht van de uitgangssignalen van hetAn unstable combination of compression and decompression filter is obtained when the transfer function of the decompression filter has poles on the unit circle in the Z plane. Such an embodiment requires the transmission of the output signals from the

Huffman-codeerorgaan het gebruik van een fout-controlecode en fout-de-tectiemiddelen voor het vaststellen van fouten in de overdracht naar het Huffman-decodeerorgaan. Als gevolg van het vaststellen van een fout in een dergelijke digitale signaaloverdracht wordt een foutsignaal op-35 gewekt, welk foutsignaal wordt toegevoerd aan het decompressiefilter om kortstondig de polen van het filter meer naar binnen te bewegen in de eenheidscirkel, waarbij het mogelijk wordt gemaakt, dat het systeem zich van de toegevoerde foutsignalen herstelt.Huffman encoder using an error check code and error detecting means to detect errors in the transmission to the Huffman decoder. As a result of detecting an error in such a digital signal transmission, an error signal at -35 is generated, which error signal is applied to the decompression filter to momentarily move the poles of the filter more inwardly within the unit circle, allowing, that the system recovers from the supplied error signals.

De hiervoor beschreven foutsignaaldectie en binnenwaartse beweging 40 van de polen van de overdrachtsfunctie in het Z-vlak van het decompres- 8 A 2 0 0 6 0 3 siefliter als gevolg van de foutdetectie kan worden toegepast in die systemen, die een stabiele combinatie van compressie- en decompress!e-filter bezitten om uit de foutsignalen het herstel te versnellen.The above-described error signal detection and inward movement 40 of the poles of the transfer function in the Z-plane of the decompression 8 A 2 0 0 6 0 3 siter due to the error detection can be applied in those systems, which have a stable combination of compression - and have a decompression filter to accelerate recovery from the error signals.

In plaats van een fout-controlecode en fout-signaaldetectiemidde-5 len in die systemen, die een instabiele combinatie van compressie- en decompressiefilter bezitten, kan het systeem werkzaam zijn door periodiek een serie van werkelijke signaalwaarden van de A/D-omzetter aan het reconstructiefilter over te dragen, waarbij het reconstructefilter periodiek wordt opgestart wanneer fouten optreden. In het geval van 10 compressie van muzieksignalen kan een overdracht van werkelijke sig-naalwaarden om bijvoorbeeld de 6 tot 16 milliseconden handzaam zijn.Instead of an error check code and error signal detecting means in those systems, which have an unstable combination of compression and decompression filter, the system may operate by periodically feeding a series of actual signal values from the A / D converter to the the reconstruction filter, whereby the reconstruction filter is started periodically when errors occur. In the case of compression of music signals, a transmission of actual signal values every 6 to 16 milliseconds can be convenient.

Het aantal opeenvolgende werkelijke waarden, dat nodig is om periodiek te worden overgedragen, is afhankelijk van de orde van het decompressiefilter; het aantal toegevoerde werkelijke signaalwaarden is gelijk 15 aan deze orde.The number of consecutive actual values required to be transmitted periodically depends on the order of the decompression filter; the number of actual signal values supplied is equal to this order.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

De uitvinding zal uit de hierna volgende beschrijving onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen beter kunnen worden begrepen. In de tekeningen, waar dezelfde delen vanuit verschillende gezichtshoeken 20 door gelijke verwijzingscijfers zijn aangegeven, toont:The invention will be better understood from the following description with reference to the accompanying drawings. In the drawings, where like parts from different angles 20 are indicated by like reference numerals, shows:

Fig. IA tezamen met fig. 1B een blokschema van een datareductiesy-steem; een digitaal opname- en zendgedeelte is afgebeeld in fig. IA en een terugspeel- en ontvanggedeelte is afgebeeld in fig. 1B;Fig. 1A together with FIG. 1B a block diagram of a data reduction system; a digital recording and transmission portion is shown in Figure 1A and a playback and reception portion is shown in Figure 1B;

Fig. 2 een golfvorm en grafische voorstelling van signalen, zoals 25 die optreden op de verschillende plaatsen in het datacompressiesysteem afgebeeld in de fig. IA en 1B;Fig. 2 is a waveform and graphical representation of signals such as those occurring at the various locations in the data compression system depicted in FIGS. 1A and 1B;

Fig. 2A een frequent!ekarakteristiek van een hoogfrequent verzwak-kings- en een hoogfrequent versterkingsfilter, welke zijn aangebracht aan de ingang, respectievelijk de uitgang van het datareductiesysteem; 30 Fig. 3 een grafische voorstelling van gecodeerde verschil signa!en, welke de gebruikte indeling laten zien, die is toegepast voor het coderen van die verschil signal en, die buiten het tevoren vastgestelde signaal interval liggen;Fig. 2A shows a frequency characteristic of a high-frequency attenuation and a high-frequency amplification filter, which are arranged at the input and the output of the data reduction system, respectively; FIG. 3 is a graphical representation of coded difference signals showing the format used which has been used to encode those difference signals outside the predetermined signal interval;

Fig. 4 een afbeelding, met behulp waarvan de relatie wordt aange-35 toond tussen de waarschijnlijkheid, dat een digitale bemonsterde signaal waarde zal optreden in een zeker kwantisatieniveau en de grootte van het kwantisatieniveau;Fig. 4 an image showing the relationship between the probability that a digitally sampled signal value will occur at a certain quantization level and the magnitude of the quantization level;

Fig. 5 de nulpunten van de overdrachtsfunctie van een tweede orde compressiefilter op de eenheidscirkel in het Z-vlak; 40 Fig. 6 een aantal z-getransformeerde nulpunten, die kunnen worden 84 2 0 0 6 0 4 gebruikt in het, in de onderhavige uitvinding opgenomen compressiefliter;Fig. 5 the zeros of the transfer function of a second order compression filter on the unit circle in the Z plane; Fig. 40 6 a number of z-transformed zeros which can be used in the compression fliter included in the present invention;

Fig. 7 een afbeelding, waarin de frequent!ekarakteristiek is gegeven van drie verschillende compressiefliters met nulpunten op de een-5 heidscirkel van de z-getransformeerde in enkele van de in fig. 6 aangegeven posities;Fig. 7 is a view showing the frequency characteristic of three different zero-compression flashes on the unit circle of the z-transformed in some of the positions shown in FIG. 6;

Fig. 8 een blokschema, waarin details van een compressiefilter van het type, dat in de onderhavige uitvinding kan worden toegepast, zijn aangegeven; 10 Fig. 9 een tabel, waarin een afgekapte Huffman-code van het type, dat in de onderhavige uitvinding kan worden toegepast, is aangegeven;Fig. 8 is a block diagram showing details of a compression filter of the type that can be used in the present invention; FIG. 9 is a table showing a truncated Huffman code of the type that can be used in the present invention;

Fig. 10 het nulpunten-polenpatroon van een combinatie van compressie- en reconstructiefliter, dat in het onderhavige systeem kan worden toegepast en dat resulteert in een stabiel systeem zonder de noodzaak 15 van foutdetectie;Fig. 10 the zero-pole pattern of a combination of compression and reconstruction fliter, which can be used in the present system and which results in a stable system without the need for error detection;

Fig. 11 de frequent!ekarakteristiek van de combinatie van compressie- en reconstructiefilter met het in fig. 10 afgebeelde nulpunten-po-1enpatroon;Fig. 11 shows the frequency characteristic of the combination of compression and reconstruction filter with the zero-point poles pattern shown in FIG. 10;

Fig. 12A met 12B een soortgelijk blokschema als fig. IA met fig.Fig. 12A with 12B show a similar block diagram as FIG. 1A with FIG.

20 1B; hier bezit het systeem echter een stuurbitgenerator en foutdetec-tiemiddelen om de polen van het reconstructiefilter naar binnen te bewegen wanneer een bitfout is vastgesteld;1B; here, however, the system includes a control bit generator and error detecting means for moving the poles of the reconstruction filter inward when a bit error is detected;

Fig. 13 een nul punt-poolpatroon van een combinatie van compressie-en reconstructiefilter, waarbij polen van het reconstructiefilter kort-25 stondig naar binnen zijn bewogen om het herstel van de overgangen te vergemakkelijken;Fig. 13 is a zero point pole pattern of a combination of compression and reconstruction filter, with poles of the reconstruction filter momentarily moved inward to facilitate recovery of the transitions;

Fig. 14 een blokschema, waarin details van een reconstructiefilter, dat in de onderhavige uitvinding kan worden gebruikt, zijn weergegeven; 30 Fig. 15 een nul punt-poolpatroon van een andere combinatie van compressie- en reconstructiefilter, die gebruikt kan worden in systemen waar de onderhavige uitvinding is opgenomen; en toontFig. 14 is a block diagram showing details of a reconstruction filter that can be used in the present invention; FIG. 15 a zero point pool pattern of another combination of compression and reconstruction filter, which can be used in systems incorporating the present invention; and shows

Fig. 16 een grafische voorstelling van Huffman-gecodeerde signalen, die aanwezig zijn in een systeem, waarin de werkelijke digitale 35 signaalwaarden periodiek worden overgedragen aan het reconstructiefilter, waarbij laatstgenoemd filter periodiek wordt opgestart.Fig. 16 is a graphical representation of Huffman encoded signals contained in a system in which the actual digital signal values are periodically transferred to the reconstruction filter, the latter filter being periodically started up.

Allereerst zij verwezen naar fig. IA, waarin het digitale opnameen transmissiegedeelte van een datacompressiesysteem is afgebeeld en dat is voorzien van een analoog-digitaal omzetter (A/D-omzetter) 20 om 40 een analoog audiosignaal f(t) om te zetten in digitale vorm, waarbij 8420060 5 het n-de monster van de analoog-digitaal omzetter 20 wordt aangeduid met fn. Onder A in fig. 2 is een analoog signaal 22 aangegeven, dat dient als ingangssignaal voor de analoog-digitaal omzetter 20. Bij wijze van voorbeeld zij vermeld dat het audio-ingangssignaal kan bestaan uit een 5 muzieksignaal, dat is gelegen in een frequentie-interval van ongeveer 15 tot 20.000 Hz. De vorm van het uitgangssignaal van de analoog-digi-taalomzetter is afgebeeld onder B in fig. 2 en bevat monsters fn_x tot fn+i van woorden van gelijke lengte. De analoog-digitaal omzetter 20 werkt met een bemonsteringssnelheid, die wordt vastgesteld door 10 stuursignalen van de tijdstuur- en controle-eenheid 24, welke stuursignalen worden toegevoerd over de tijdstuurleiding 26. Zoals hier toegepast stelt de leiding 26 van de tijdstuur- en controle-eenheid 24 een aantal uitgangsleidingen voor van de tijdstuureenheid, waarvan een of meer worden toegevoerd aan de systeemeiementen ten behoeve van een 15 juiste tijdsturing en controle van het systeem. Ook worden ingangssignalen aan de tijdstuur- en controle-eenheid toegevoerd over de leiding 28 om deze te sturen met signalen van verschillende andere systeemeie-menten. De A/D-omzetter 20 werkt op de gebruikelijke manier met een vaste monsteringssnelheid en met een vaste woordlengte-uitgang. Ten be-20 hoeve van de beschrijving en zeker niet als beperking zij vermeld dat de A/D-omzetter werkzaam kan zijn met een bemonsteringssnelheid van 44 KHz en met een 14 bits woordlengte.First of all, reference is made to Fig. 1A, which shows the digital recording and transmission portion of a data compression system and which includes an analog-to-digital converter (A / D converter) to convert an analog audio signal f (t) into digital form, where 8420060 the nth sample of the analog-to-digital converter 20 is designated fn. An analog signal 22 is indicated under A in Fig. 2, which serves as an input signal for the analog-digital converter 20. By way of example, it should be noted that the audio input signal may consist of a music signal, which is located in a frequency interval from about 15 to 20,000 Hz. The shape of the output signal of the analog-to-digital converter is shown under B in Fig. 2 and contains samples fn_x to fn + i of words of equal length. The analog-to-digital converter 20 operates at a sampling rate, which is determined by 10 control signals from the timing and control unit 24, which control signals are applied over the timing line 26. As used herein, the line 26 of the timing and control unit 24 represents a number of output lines from the time control unit, one or more of which are supplied to the system elements for correct timing and control of the system. Input signals are also supplied to the timing and control unit over line 28 to control them with signals from various other system elements. The A / D converter 20 operates in the usual manner at a fixed sampling rate and with a fixed word length output. For the sake of description, and certainly not as a limitation, it should be noted that the A / D converter can operate at a sampling rate of 44 KHz and with a 14-bit word length.

Het uitgangssignaal van de A/D-omzetter 20 wordt toegevoerd aan een digitaal compressiefilter 30 en wel via een digitaal filter 23 dat 25 het hoogfrequente gedeelte van het digitale audiofrequente signaal van de A/D-omzetter 20 verzwakt om de signaalentropie te verminderen. De frequentiekarakteristiek van het filter 23 is tezamen met de frequen-tiekarakteristiek van het digitale filter 75, dat is opgenomen in het terugspeel- en ontvanggedeelte van het systeem, afgebeeld in fig. 2A.The output of the A / D converter 20 is supplied to a digital compression filter 30 through a digital filter 23 which attenuates the high frequency portion of the digital audio frequency signal from the A / D converter 20 to reduce signal entropy. The frequency characteristic of the filter 23, along with the frequency characteristic of the digital filter 75, is included in the playback and receive portion of the system shown in Fig. 2A.

30 Ten behoeve van de eenvoud wordt het digitale uitgangssignaal van het filter 23 evenals het digitale ingangssignaal aangegeven met fn. Het zal duidelijk zijn dat een analoog filter met een soortgelijke frequen-tiekarakteriek kan worden opgenomen voor de ingang van de A/D-omzetter 20 in plaats van het digitale filter 23 aan de uitgang daarvan.For the sake of simplicity, the digital output signal of the filter 23 as well as the digital input signal is indicated by fn. It will be understood that an analog filter with a similar frequency characteristic can be included for the input of the A / D converter 20 instead of the digital filter 23 at its output.

35 Voor de hier beschreven doeleinden omvat het digitale compressiefilter zoals afgebeeld een schattingselement 32 en een aftrekschakeling 34. Het schattingselement 32 verschaft een schatting van fn, hier aangegeven met f^, welke schatting is gebaseerd op de werkelijke monsters die optreden zowel voor als na het te schatten monster fn.For the purposes described here, the digital compression filter as shown includes an estimation element 32 and a subtractor 34. The estimation element 32 provides an estimate of fn, denoted here by f ^, which estimate is based on the actual samples occurring both before and after the sample to estimate fn.

Aa

40 Schatters voor het verschaffen van een dergelijke geschatte waarde fn 8420060 6 zijn natuurlijk bekend. Een verschil signaal Δπ wordt door het com-pressiefilter 30 afgegeven; dit verschil signaal bestaat uit het verschil tussen het werkelijke ingangssignaal fn en de geschatte sig- Λ naalwaarde fn, verkregen door de geschatte waarde van de werkelijke 5 waarde af te trekken in de aftrekschakeling 34 volgens: Δη = ^n " ^n (!)Estimators for providing such an estimated value fn 8420060 6 are of course known. A difference signal Δπ is output from the compression filter 30; this difference signal consists of the difference between the actual input signal fn and the estimated signal value fn, obtained by subtracting the estimated value from the actual 5 value in the subtractor 34 according to: Δη = ^ n "^ n (!)

In de grafische voorstelling van het uitgangssignaal van het com-10 pressiefilter onder C in fig. 2 zijn de verschil signal en Δπ, Δη+1> Δη+2» .....Δη+ι afgebeeld. In overeenstemming met een kenmerk van de onderhavige uitvinding worden de rekenkundige bewerkingen van het digitale compressiefilter 30 uitgevoerd zonder afkappen of afronden, terwijl de rekenkundige bewerkingen van het bijbehorende 15 digitale decompressie- of reconstructiefilter zoals hierna beschreven worden uitgevoerd met afkappen of afronden. Zoals is aangegeven in fig. 2 onder C omvat het uitgangssignaal van het compressiefilter onafgekap-te gecomprimeerde signalen, welke 18 bits lang zijn.The differential signal and Δπ, Δη + 1> Δη + 2 »..... Δη + ι are shown in the graphical representation of the output signal of the compression filter under C in fig. In accordance with a feature of the present invention, the arithmetic operations of the digital compression filter 30 are performed without truncation or rounding, while the arithmetic operations of the associated digital decompression or reconstruction filter as described below are performed with truncation or rounding. As shown in Fig. 2 under C, the output of the compression filter includes uncut compressed signals, which are 18 bits long.

Het zal hier duidelijk zijn dat de onderhavige uitvinding niet is 20 beperkt tot het gebruik van het afgebeelde compressiefilter waarin de uitgang Δη wordt gevormd door het verschil tussen het werkelijke in-It will be understood here that the present invention is not limited to the use of the illustrated compression filter in which the output Δη is formed by the difference between the actual input

Aa

gangssignaal fn en een geschatte waarde fn. Andere compressiefliters kunnen worden gebruikt met een verschillende overdracht, waarin de uitgang Δη van het compressiefilter niet een directe functie is van 25 het verschil tussen de werkelijke ingang fn en een geschatte waarde daarvan fn. Het gebruik van de term "verschil"signaalwaarden Δη heeft de bedoeling om ook de uitgang van andere geschikte compressie-fliters aan te geven.output signal fn and an estimated value fn. Other compression flashes can be used with a different transmission, in which the output Δη of the compression filter is not a direct function of the difference between the actual input fn and an estimated value thereof fn. The use of the term "difference" signal values Δη intends to also indicate the output of other suitable compression flashes.

De gecomprimeerde signaalwaarden Δη worden via een schakelaar 35 30 toegevoerd aan een codeerorgaan 40, waarin een afgekapte Huffman-code wordt gebruikt voor het coderen van de toegevoerde signalen. De Huffman-codering is bekend uit de Amerikaanse octrooiaanvrage serienummer 207.728, ingediend 17 november 1980, getiteld "Method and Apparatus for digital Huffman Encoding" door Charles S. Weaver, welke aanvrage is 35 overgedragen aan dezelfde rechthebbende als de onderhavige uitvinding. Alles wat uit deze Amerikaanse octrooiaanvrage serienummer 207.728 bekend is, is specifiek hier opgenomen door verwijzing. Kort samengevat maakt de Huffman-codeertechniek gebruik van het feit dat het compressiefilter de entropie van het uitgangssignaal Δη vermindert zodat een 40 vermindering van het totale aantal bits in het Huffman-gecodeerde sig- 8420060 7 naai ten opzichte van het ingangssignaal kan plaatsvinden. Een enkel codewoord wordt toegewezen aan niet frequent optredende verschil signalen en toegevoerd als een label voor het werkelijke verschil signaal-waarde Δη. In fig. IA is de uitgang van het codeerorgaan 40 aangege-5 ven met h(An) en onder D in fig. 2 stellen de waarden h(An), h(An+i) enz. gecodeerde waarden voor van Δπ, Δη+ι, enz. De meest frequent optredende waarde van Δη (hier nul) wordt gecodeerd met behulp van het kortste codewoord. Een afgekapte Huffman-code is bekend uit de Amerikaanse octrooiaanvrage serienummer 207.728, welke code 10 gemakkelijk kan worden opgenomen door gebruik te maken van een eenvoudig codeerorgaan en decodeerorgaan. De uitgang van het codeerorgaan 40 omvat codewoorden voor de meest frequent optredende waarden van Δπ, tezamen met een gecombineerd codewoordlabel en werkelijke waarde van het gecomprimeerde signaal Δη voor minder frequent optredende waarden 15 van Δη. Ten behoeve van de duidelijkheid zij vermeld, dat wanneer de gecomprimeerde signaalwaarde de waarde ±3 overschrijdt, het werkelijke gecomprimeerde signaal Δη tezamen met een codewoordlabel wordt afgegeven aan de uitgang van het codeerorgaan. Uit fig. 3, waarin verschillende gecodeerde gecomprimeerde waarden zijn afgebeeld, zal het duide-20 lijk zijn, dat de gecodeerde waarde voor Δη+2 een label omvat tezamen met het werkelijke gecomprimeerde signaal Δη+2, waarbij Δη+2 een niet frequent optredende gecomprimeerde signaalwaarde voorstelt; d.i. een waarde buiten het interval van ±3.The compressed signal values Δη are supplied via a switch 35 to an encoder 40, wherein a truncated Huffman code is used to encode the supplied signals. The Huffman encoding is known from U.S. Patent Application Serial No. 207,728 filed November 17, 1980 entitled "Method and Apparatus for digital Huffman Encoding" by Charles S. Weaver, which application is assigned to the same assignee as the present invention. Everything known from this U.S. Patent Application Serial No. 207,728 is specifically incorporated herein by reference. Briefly, the Huffman encoding technique takes advantage of the fact that the compression filter reduces entropy of the output signal Δη so that a reduction of the total number of bits in the Huffman encoded signal-to-input signal can occur. A single codeword is assigned to infrequently occurring difference signals and supplied as a label for the actual difference signal value Δη. In Fig. 1A, the output of encoder 40 is indicated by h (An) and under D in Fig. 2, the values h (An), h (An + i) etc. represent coded values of Δπ, Δη + ι, etc. The most frequently occurring value of Δη (here zero) is encoded using the shortest codeword. A truncated Huffman code is known from United States patent application serial number 207,728, which code 10 can be easily incorporated by using a simple encoder and decoder. The output of encoder 40 includes codewords for the most frequently occurring values of Δπ, together with a combined codeword label and actual value of the compressed signal Δη for less frequently occurring values of Δη. For the sake of clarity, it should be noted that when the compressed signal value exceeds ± 3, the actual compressed signal Δη is output along with a codeword label at the encoder output. From Fig. 3, which depicts different encoded compressed values, it will be apparent that the encoded value for Δη + 2 includes a label along with the actual compressed signal Δη + 2, where Δη + 2 is an infrequent represents compressed signal value; i.e. a value outside the interval of ± 3.

De gecodeerde signalen van het codeerorgaan 40 worden opgenomen 25 en/of uitgezonden naar een verwijderd opgestelde ontvanger. Ten behoeve van het opnemen is de uitgang van het codeerorgaan via een schakelaar 48 verbonden met een opname-apparaat 50 om de gecodeerde verschil signalen, als van een label voorziene h(An) signalen, op te nemen. Met de schakelaar 48 in de andere, door een onderbroken lijn aangegeven posi-30 tie, wordt de uitgang van het codeerorgaan toegevoerd aan een bufferge-heugen 52 en vandaar naar een digitale modem 54 voor uitzending over de transmissielijn 56. In bepaalde uitvoeringen van de onderhavige uitvinding worden controlebits gegenereerd om te worden opgenomen en/of te worden uitgezonden met de gecodeerde gecomprimeerde signalen h(4n).The encoded signals from encoder 40 are recorded and / or broadcast to a remote receiver. For recording purposes, the encoder output is connected through a switch 48 to a recording device 50 to record the encoded difference signals as labeled h (An) signals. With the switch 48 in the other broken line position, the encoder output is supplied to a buffer memory 52 and from there to a digital modem 54 for transmission over the transmission line 56. In certain embodiments of the In the present invention, control bits are generated to be recorded and / or broadcast with the encoded compressed signals h (4n).

35 In enkele uitvoeringen van de uitvinding worden digitale ingangssignalen fn soms toegevoerd aan de ingang van het Huffman-codeerorgaan via een schakelaar 35, welke signalen dienen voor het opstarten of opnieuw opstarten van het samenwerkende digitale reconstruct!efilter zoals hierna beschreven.In some embodiments of the invention, digital input signals fn are sometimes supplied to the input of the Huffman encoder through a switch 35, which signals serve to start or restart the cooperating digital reconstruction filter as described below.

40 Opgenomen gecodeerde digitale signalen, zoals die welke zijn opge- 8420060 δ nomen met het opname-apparaat 50 in fig. IA, worden gereproduceerd onder gebruikmaking van het in fig. 1B afgeheelde systeem, welk systeem een terugspeel eenheid 60 omvat. De van de terugspeel eenheid 60 afkomstige opgenomen gecodeerde digitale signalen worden via een schakelaar 5 64 toegevoerd aan een decodeerorgaan 66 om de door een afgekapte40 Recorded encoded digital signals, such as those recorded with the recording device 50 in Figure 1A, are reproduced using the system distributed in Figure 1B, which system includes a playback unit 60. The recorded encoded digital signals from the playback unit 60 are supplied via a switch 564 to a decoder 66 for the truncated by a truncated

Huffman-code gecodeerde signalen te decoderen. In het decodeerorgaan 66 worden de Huffman-gecodeerde woorden omgezet in de originele gecomprimeerde signalen Δη. Waar een Huffman-gecodeerd woord een gelabeld werkelijk gecomprimeerd signaal voorstelt, wordt de label hiervan afge-10 nomen en wordt het werkelijke gecomprimeerde signaal zonder de label toegevoerd naar de uitgang van het decodeerorgaan. De codeer- en deco-deerorganen, die kunnen worden gebruikt in de onderhavige uitvinding, zijn in detail omschreven in de hiervoor genoemde Amerikaanse octrooiaanvrage serienummer 207.728. Het coderen en decoderen worden hierna 15 onder het hoofd "Coderen-decoderen" meer in detail beschreven.Huffman code to decode coded signals. In the decoder 66, the Huffman encoded words are converted into the original compressed signals Δη. Where a Huffman encoded word represents a labeled actual compressed signal, the tag is taken from it and the actual compressed signal without the tag is applied to the decoder output. The encoders and decoders that can be used in the present invention are described in detail in the aforementioned U.S. Patent Application Serial No. 207,728. Encoding and decoding are described in more detail below under the heading "Encoding-decoding".

De van het decodeerorgaan 66 afkomstige gecomprimeerde signalen Δπ worden toegevoerd aan een reconstructie- of decompressiefilter 70 en wel via een buffergeheugen 72. De uitgangssignalen van het decodeerorgaan worden verschaft met een licht variërende snelheid, terwijl 20 het buffergeheugen 72 is ingevoegd om gemakkelijk te voldoen aan de in-gangssnelheidsvereisten van het reconstructiefilter 70. Het reconstructief! 1 ter 70 zet de gecomprimeerde signalen Δπ om in monstersignalen fn(uit) met gelijke lengte, welke de ingangsmonstersignalen fn van het compressiefilter 30 zeer dicht benaderen. Zoals hiervoor reeds op-25 gemerkt, is een kenmerk van de onderhavige uitvinding, dat compressie-filtering zonder afbreken en decompressiefiltering met afbreken of afkappen wordt toegepast. In fig. 2 onder F zijn de afgebroken recon-structiefilteruitgangssignalen fn(uit), fn+i(uit) enz. afgebeeld en omvatten woorden van 24 bits. Zonder afbreken zou het reconstruct!e-30 filter de woorden verwerken tot een lengte van ongeveer 36 tot 40 bits, hetgeen voor consumentenprodukten niet beschikbaar is tegen redelijke kosten. In het hierna volgende zal duidelijk worden dat een geschikte datacompressie met een minimale vervorming wordt verkregen door gebruik te maken van een combinatie van een compressie- en een decompressiefil-35 ter, waarbij geen afbreking plaatsvindt bij de compressiefiltering doch wel een afbreking bij de decompressiefiltering.The compressed signals Δπ from decoder 66 are supplied to a reconstruction or decompression filter 70 through a buffer memory 72. The decoder outputs are provided at a slightly varying rate, while the buffer memory 72 is inserted to easily satisfy the input speed requirements of the reconstruction filter 70. The reconstructive! 1 ter 70 converts the compressed signals Δπ into sample signals fn (off) of equal length, which are very close to the input sample signals fn of the compression filter 30. As already noted above, a feature of the present invention is that compression filtering without chipping and decompression filtering with chipping or clipping is used. In Fig. 2 under F, the aborted reconstruction filter output signals fn (off), fn + i (off) etc. are depicted and include 24-bit words. Without breaking, the reconstruction filter would process the words to a length of about 36 to 40 bits, which is not available for consumer products at a reasonable cost. In the following it will become clear that a suitable data compression with minimal distortion is obtained by using a combination of a compression and a decompression filter, with no interruption in the compression filtering but an interruption in the decompression filtering.

Een digitaal-analoogomzetter (A/D-omzetter) 74 zet de signaalmon-sters fn(uit) van het digitale reconstructiefilter 70 om in analoge vorm om de analoge signalen te reproduceren. Een digitaal filter 75, 40 dat de hoge frequentiecomponenten van het uitgangssignaal versterkt, is 8420060 9 opgenomen in de verbinding van de uitgang van het digitale reconstructief! 1 ter naar de D/A-omzetter. De frequent!ekarakteristiek van het filter 75 is afgebeeld in fig. 2A tezamen met de frequent!ekarakteristiek van het ingangsfilter 23. Ter wille van de eenvoud wordt hetzelfde 5 symbool fn(uit) gebruikt aan de ingang en de uitgang van het filter 75. Het zal duidelijk zijn dat een analoog filter met een soortgelijke frequent!ekarakteristiek kan worden aangesloten op de uitgang van de D/A-omzetter in plaats van het digitale filter 75. De tijdstuur- en controle-eenheid 76 van de ontvanger verschaft de tijdstuursignalen 10 voor de diverse elementen van de ontvanger over de leiding 78 voor een geëigende tijdsturing ten behoeve van de werking van de ontvanger.A digital-to-analog converter (A / D converter) 74 converts the signal samples fn (off) from the digital reconstruction filter 70 into analog form to reproduce the analog signals. A digital filter 75, 40 which amplifies the high frequency components of the output signal is included in the connection of the output of the digital reconstructive! 1b to the D / A converter. The frequency characteristic of the filter 75 is shown in FIG. 2A along with the frequency characteristic of the input filter 23. For the sake of simplicity, the same symbol fn (off) is used at the input and output of the filter 75. It will be understood that an analog filter with a similar frequency characteristic can be connected to the output of the D / A converter instead of the digital filter 75. The receiver's timing and control unit 76 provides the timing signals 10. for the various elements of the receiver over line 78 for appropriate timing for the operation of the receiver.

Ook worden stuursignalen van de verschillende elementen van de ontvanger over de leiding 80 toegevoerd aan de eenheid 76 om deze te sturen.Also, control signals from the various elements of the receiver over the line 80 are applied to the unit 76 to control them.

In het geval van transmissie zonder opname worden de gecodeerde 15 signalen uitgezonden over de leiding 56 (van fig. IA naar fig. 1B) naar een digitale modem 82 in de ontvanger. Het uitgangssignaal van de modem wordt opgeslagen in het buffergeheugen 84, terwijl het uitgangssignaal van het buffergeheugen via de schakelaar 64 in de met de onderbroken lijn aangegeven positie wordt toegevoerd aan de decodeur 66 voor het 20 decoderen en daaropvolgend verwerken op de hiervoor beschreven wijze. KWANTISATIE VAN ANALOGE MUZIEKSIGNALENIn the case of transmission without recording, the encoded signals are transmitted over line 56 (from FIG. 1A to FIG. 1B) to a digital modem 82 in the receiver. The modem output is stored in the buffer memory 84, while the buffer memory output is applied through the switch 64 in the broken line position to the decoder 66 for decoding and subsequent processing in the manner described above. QUANTIZATION OF ANALOGUE MUSIC SIGNALS

Ter wille van de verduidelijking en niet als beperking wordt een analoog muzieksignaal beschouwd als ingangssignaal van het hier beschreven systeem volgens de onderhavige uitvinding.For the sake of clarity and not limitation, an analog music signal is considered as an input signal of the system of the present invention described herein.

25 De entropie van een binair, van analoog naar digitaal (A/D) omgezet, x bits lang monster isThe entropy of a binary x bit converted from analog to digital (A / D) sample is

2X2X

H(q) - ΣΖ - Pi 1092^1 (2) 30 i=l waarbij 2X mogelijke waarden van het monster aanwezig zijn en ΡΊ· de waarschijnlijkheid voorstelt, dat de i-de mogelijke waarde zal voorkomen. Als de grootte van het kwantisatieniveau wordt aangegeven met q 35 en, ter wille van de eenvoud, wordt aangenomen, dat de i-de kwantisa-tie, welke de i-de waarde geeft, loopt van q(i-l) tot qi. Dan zal, zoals is aangegeven in fig. 4, het signaal voor de analoog-digitaalomzetting vallen in het interval q(i-l) tot qi. In fig. 4 stelt het donker gemaakte oppervlak de waarschijnlijkheid voor, dat het signaal f(t) in 40 de i-de kwantisatie valt.H (q) - ΣΖ - Pi 1092 ^ 1 (2) 30 i = 1 where 2X possible values of the sample are present and ΡΊ · represents the probability that the i-th possible value will occur. When the magnitude of the quantization level is indicated by q35 and, for the sake of simplicity, it is assumed that the i-th quantization giving the i-th value ranges from q (i-1) to qi. Then, as shown in Fig. 4, the analog-to-digital conversion signal will fall in the interval q (i-1) to qi. In Figure 4, the darkened surface represents the probability that the signal f (t) falls in the i-th quantization.

8420060 108420060 10

Verder zij aangenomen dat de grootte van het kwantisatieniveau q klein is in vergelijking met de standaarddeviatie cr van het analoge muzieksignaal. Als de woordlengte van de A/D-omzetter toeneemt met een bit, dan wordt de grootte van de kwantisatie in tweeën gedeeld en 5 worden zoals in fig. 4 is aangegeven met gestreepte lijnen, twee kwan-tisatiebins gevormd van de oorspronkelijke bin. Voor kleine waarden van q zal het gebied aan beide zijden van de vertikale gestreepte lijn ongeveer gelijk zijn, waarbij de waarschijnlijkheid dat f(t) zal vallen in een van de twee nieuwe bins ongeveer gelijk is aan P-j/2. Vandaar 10 dat de bijdrage van de twee nieuwe bins aan de entropie van het n+1 bits lange woord ongeveer gelijk is aan 15 ^[t1 log2 Y1] = .2[Pi (log2Pi-l)] = - ΡΊ· log2Pi + Pi (3) 20Furthermore, it is assumed that the magnitude of the quantization level q is small compared to the standard deviation cr of the analog music signal. As the word length of the A / D converter increases by one bit, the size of the quantization is divided in half and 5, as indicated by dashed lines in FIG. 4, two quantization bins are formed from the original bin. For small values of q, the area on either side of the vertical dashed line will be approximately equal, with the probability that f (t) will fall in either of the two new bins is approximately equal to P-j / 2. Hence 10 the contribution of the two new bins to the entropy of the n + 1 bit long word is approximately equal to 15 ^ [t1 log2 Y1] = .2 [Pi (log2Pi-l)] = - log · log2Pi + Pi (3) 20

De entropie van het (x+1) bits lange woord is 25 h(-H= ^ - pl'°92pi + J2 pi - H(q) + 1 (4)The entropy of the (x + 1) bit long word is 25 h (-H = ^ - pl '° 92pi + J2 pi - H (q) + 1 (4)

Uit het voorgaande blijkt dat als de bitlengte toeneemt de toename 30 in de entropie zal convergeren naar een bit voor elke bit die aan de woordlengte wordt toegevoegd. Wanneer de eerste kwantisatiebin is gecentreerd rond nul (het gebruikelijke geval), dan is het argument ietwat meer complex; het resultaat is echter hetzelfde.From the foregoing, it appears that as the bit length increases, the increase in entropy will converge to one bit for each bit added to the word length. When the first quantization bin is centered around zero (the usual case), the argument is somewhat more complex; however, the result is the same.

De Pi en de entropieën zijn geëvalueerd door numerieke inte- 35 gratie met verschillende verhoudingen van <y ten opzichte van q voor de Gaussische verdeling. De hierna volgende tabel 1 van berekende entro-pietoenamen bij verschillende verhoudingen van <y/q, toont aan dat de entropieën zeer dicht toenemen maar een bit telkens als q in tweeën wordt gedeeld of wanneer de woordlengte met een toeneemt.The Pi and the entropies have been evaluated by numerical integration with different ratios of <y to q for the Gaussian distribution. The following Table 1 of calculated entroopin increments at different ratios of y y / q shows that the entropies increase very closely but one bit each time q is divided in half or when the word length increases by one.

8420060 118420060 11

Tabel 1Table 1

BEREKENDE TOENAME IN DE ENTROPIE WANNEER DE GROOTTE VAN DE KWANTISATIE WORDT VERMINDERDCALCULATED INCREASE IN THE ENTROPY WHEN REDUCING THE SIZE OF THE QUANTIZATION

Entropie σ q (bits) 0,5 0,58 1 1,16 2 1,93 4 2,82 8 3,77 16 4,75 32 5,73Entropy σ q (bits) 0.5 0.58 1 1.16 2 1.93 4 2.82 8 3.77 16 4.75 32 5.73

COMPRESSIEFILTERING VAN GEKWANTISEERDE MUZIEKSIGNALENCOMPRESSION FILTERING OF QUANTIZED MUSIC SIGNALS

De gemiddelde woordlengte van een Huffman-codeerorgaan, zoals het codeerorgaan 40, waaraan de uitgang van het compressiefilter 30 wordt toegevoerd is als volgt begrensd: 5 H(q) < gemiddelde woordlengte < H(q) + 1 (5)The average word length of a Huffman encoder, such as the encoder 40, to which the output of the compression filter 30 is applied is limited as follows: 5 H (q) <average word length <H (q) + 1 (5)

Als een coëfficiënt in de vergelijking(en), die is (zijn) gebruikt om het compressiefilter te realiseren, een niet gehele-getals-10 waarde bezit, dan zal het kwantisatieniveau aan de filteruitgang worden beperkt; d.i. het minimum verschil tussen mogelijke uitgangswaarden zal afnemen, terwijl H(q) zal toenemen. Laten bijvoorbeeld de volgende twee compressievergelijkingen worden beschouwd om de compressiefilterover-dracht te realiseren: 15 4n = fn - 2fn-l + fn-2 (6) en 20 Δ„ = f„ - 2fn_! + 2-®+lf„_i +f„-2 - 2-i»+lf„.2 +2-2fflfn-2 (7) waarbij m een positief geheel getal is.If a coefficient in the equation (s) used to realize the compression filter has a non-integer value, then the quantization level at the filter output will be limited; i.e. the minimum difference between possible output values will decrease, while H (q) will increase. For example, consider the following two compression equations to realize the compression filter transfer: 15 4n = fn - 2fn-l + fn-2 (6) and 20 Δ „= f„ - 2fn_! + 2-® + lf „_i + f„ -2 - 2-i »+ lf„ .2 + 2-2fflfn-2 (7) where m is a positive integer.

De Z-getransformeerde van vergelijking (6) heeft twee nulpunten 25 bij (1,0) en vergelijking (7) heeft twee nulpunten bij (l-2_m, 0) 8420060 12 in het Z-vlak. De Δη in vergelijking (7) zal waarden bezitten met een onderling verschil van 2-2fflq. Wanneer m groot is, zal de waarde ö* van de beide filters in benadering gelijk zijn maar zal de verhouding van σ/kwantisatieniveau verschillen met een faktor 2-2m. Vandaar 5 dat de entropie van vergelijking (7) ongeveer 2m meer bits zal bedragen dan de entropie van vergelijking (6), en zal de gemiddelde bitlengte na Huffman-codering ongeveer 2m bits langer zijn.The Z transformed of equation (6) has two zeros at (1.0) and equation (7) has two zeros at (1-2m, 0) 8420060 12 in the Z plane. The Δη in equation (7) will have values with a mutual difference of 2-2fflq. When m is large, the value ö * of the two filters will be approximately the same, but the ratio of σ / quantization level will differ by a factor of 2-2m. Hence, the entropy of equation (7) will be about 2m more bits than the entropy of equation (6), and the average bit length after Huffman encoding will be about 2m bits longer.

Opgemerkt zij, dat vermenigvuldiging van de rechter zijde van vergelijking (7) met een faktor 22m het kwantisatieniveau terugbrengt 10 tot q, maar dat de standaarddeviatie dan toeneemt met een faktor 22m zodat de verhouding onveranderd blijft.It should be noted that multiplying the right side of equation (7) by a factor 22m reduces the quantization level from 10 to q, but the standard deviation then increases by a factor 22m so that the ratio remains unchanged.

Filtergewichten tegen woord!engteFilter weights against word! Narrow

De algemene gedaante van een compressiefilter verschil vergelijking is 15The general form of a compression filter difference equation is 15

Aa

Δη = Σ2 aifn-i+l (8) i=l 20 waarbij a-j een constante is. Als a-j kan worden voorgesteld door een binair getal met een eindige lengte, dan kan a-j worden uit gedrukt door 25 a,- - ΣΙ bij2J' (9) j waarbij bij * 0 of +1 en j positieve of negatieve waarden kan bezitten. Een negatieve waarde van j en een waarde van bij ongelijk 30 aan nul betekenen dat fn_i naar rechts wordt geschoven en verhoogd; j0 bits moeten worden toegevoegd aan het minst belangrijke uiteinde van het rekenkundige woord, waarbij j0 de meest negatieve waarde van j is bij een waarde van b-jj die ongelijk is aan nul.Δη = Σ2 aifn-i + l (8) i = l 20 where a-j is a constant. If a-j can be represented by a binary number of finite length, then a-j can be expressed by 25 a, - - ΣΙ at 2J '(9) j where at * 0 or +1 and j can have positive or negative values. A negative value of j and a value of not equal to zero mean that fn_i is shifted to the right and increased; j0 bits must be added to the least important end of the arithmetic word, where j0 is the most negative value of j at a value of b-jj that is not zero.

De Z-getransformeerde van vergelijking (6) is 35 G(Z) = (1 - 2z-l + z-2) = (1 - z-l)2 (10) welke kan worden aangegeven door twee nulpunten in (1,0) in het Z-vlak zoals is aangegeven in fig. 5. De frequentiekarakteristiek bij f0 van 40 een digitaal filter met alleen nulpunten (bijvoorbeeld vergelijking (6) of vergelijking (7)) is het produkt van de afstanden van het punt exp 0420060 13 (j2ufT) tot elk van de nulpunten en de versterkingsconstante (gelijk aan 1 in de vergelijking (10)), waarbij f de frequentie voorstelt en T de tijd tussen de monsters. De frequentiekarakteristiek van vergelijking (10) is derhalve: 5 R(f0) - d2 (11)The Z transformed of equation (6) is 35 G (Z) = (1 - 2z-l + z-2) = (1 - zl) 2 (10) which can be indicated by two zeros in (1.0) in the Z-plane as shown in fig. 5. The frequency characteristic at f0 of 40 a digital filter with only zero points (for example equation (6) or equation (7)) is the product of the distances from the point exp 0420060 13 ( j2ufT) to each of the zeros and the gain constant (equal to 1 in the equation (10)), where f represents the frequency and T the time between samples. The frequency characteristic of equation (10) is therefore: 5 R (f0) - d2 (11)

Wanneer er n nulpunten zijn in (1,0), 10 R(f0) = dn (12)When there are n zeros in (1.0), 10 R (f0) = dn (12)

Deze compressiefliters verminderen de entropie om de volgende reden: als de A/D-bemonsteringssnelheid gelijk is aan 44 x 10^ monsters per seconde,' dan correspondeert het punt (-1,0) op de eenheidscirkel met 15 een frequentie van 22 KHz. De centra van muziekspectra zullen gewoonlijk minder zijn dan 1 KHz, zodat de meeste spectraal punten corresponderen met punten op de eenheidscirkel die liggen nabij (1,0). De waarde van d (en dn) zal veel minder zijn dan een en de integraal van de spectrumtijdswaarde dn als functie van Θ ((waarbij Θ = 2rf) zal 20 minder zijn dan de variantie van het ingangsspectrum (K^l)· Een verminderde variantie betekent een verminderde entropie.These compression flashes reduce entropy for the following reason: if the A / D sampling rate is 44 x 10 samples per second, then the point (-1.0) on the unit circle corresponds to a frequency of 22 KHz. The centers of music spectra will usually be less than 1 KHz, so that most spectral points correspond to points on the unit circle that are near (1,0). The value of d (and dn) will be much less than one and the integral of the spectrum time value dn as a function of Θ ((where Θ = 2rf) will be 20 less than the variance of the input spectrum (K ^ l) variance means reduced entropy.

De waarde van d is groter dan een wanneer θ>60° (f = 7,33 KHz), zodat spectraal componenten boven de 7,33 KHz worden versterkt met dn bij filters waarvan alle nulpunten liggen in (1,0). Er is een waarde 25 van n zodanig, dat bij een toename van n boven deze waarde de totale energie boven de 7,33 KHz meer wordt versterkt dan dat de totale energie beneden de 7,33 KHz wordt verzwakt. Deze waarde van n minimaliseert de uitgangsvariantie en de entropie omdat de ingang en de uitgang q gelijk zijn wanneer K = 1. Dit blijkt uit het volgende: 30 G(Z) = K(1 - z-l)n 35 - ‘ £ Htf&TT * <13> n = K J2. 9ιζ"ί i=0 40 waarbij a·,· de constanten zijn die in vergelijking (8) worden gebruikt en K een versterkingsconstante is. De a-j zijn gehele getallen die kunnen worden ontwikkeld (zoals in vergelijking (9)) zonder negatieve 8420060 14 waarde van j, waardoor derhalve q niet wordt verminderd.The value of d is greater than one when θ> 60 ° (f = 7.33 KHz), so spectral components above 7.33 KHz are amplified with dn on filters with all zero points in (1.0). There is a value of n such that with an increase of n above this value, the total energy above 7.33 KHz is amplified more than the total energy is weakened below 7.33 KHz. This value of n minimizes the output variance and entropy because the input and output q are equal when K = 1. This is evidenced by the following: 30 G (Z) = K (1 - zl) n 35 - '£ Htf & TT * < 13> n = K J2. 9ιζ "ί i = 0 40 where a ·, · are the constants used in equation (8) and K is a gain constant. The aj are integers that can be developed (as in equation (9)) without negative 8420060 14 value of j, so that q is not reduced.

Opgemerkt zij dat verschillende waarden van K de verhouding <r/q of de entropie niet doet veranderen wanneer K een macht van twee is omdat het ingangswoord dan alleen wordt verschoven. De waarde van n die 5 de entropie voor K = 1 minimaliseert, minimaliseert deze ook voor andere waarden van K terwijl de minimale entropie wordt verkregen wanneer K een macht van twee is.It should be noted that different values of K do not change the ratio <r / q or entropy when K is a power of two because the input word is only shifted. The value of n that minimizes the entropy for K = 1 also minimizes it for other values of K while the minimum entropy is obtained when K is a power of two.

Twee andere nul posities op de eenheidscirkel die q niet verminderen zijn in (-1,0) en (het complexe paar) in (0,1) en (0,-1). De Z-ge-10 transformeerden zijn: G(Z) = (1 + z'1)11 (14) [n nulpunten in (-1,0)] en 15 G(Z) = (1 - z-2)n (15) [n nulpunten in (0,1) en n nulpunten in (0,-1)].Two other zero positions on the unit circle that do not decrease q are in (-1.0) and (the complex pair) in (0.1) and (0, -1). The Z-ge-10 transformed are: G (Z) = (1 + z'1) 11 (14) [n zeros in (-1.0)] and 15 G (Z) = (1 - z-2) n (15) [n zeros in (0,1) and n zeros in (0, -1)].

De andere twee complexe paren posities, die q niet veranderen, 20 hebben de volgende getransformeerden: (G(Z) = (1 - z-1 + z-2)n (16) (waardoor n nulpunten op de eenheidscirkel onder hoeken van +60° worden 25 geplaatst ten opzichte van de oorsprong en n nulpunten onder -60°) en G(Z) = (1 + z-1 + z‘2)n (17) (waardoor n nulpunten onder +120° worden geplaatst en n nulpunten onder 30 -120°). De bovengenoemde zijn de enige nulpuntposities binnen of op de eenheidscirkel die q niet doen afnemen. Er zijn er geen buiten de eenheidscirkel, die resulteren in een bevredigend reconstructiefilter.The other two complex pairs of positions, which do not change q, have the following transformed: (G (Z) = (1 - z-1 + z-2) n (16) (making n zeros on the unit circle at angles of + 60 ° are placed with respect to the origin and n zeros below -60 °) and G (Z) = (1 + z-1 + z'2) n (17) (so n zeros are placed below + 120 ° and n zeros below 30 -120 °) The above are the only zero positions inside or on the unit circle that do not decrease q There are none outside the unit circle resulting in a satisfactory reconstruction filter.

Een andere nulpuntpositie, die van belang is voor muziekdatacom-pressie, is het complexe paar onder hoeken van ±41,41° op de eenheids-35 cirkel. De getransformeerde is G(Z) = 1 - l,5z"l + z-2 (18)Another zero point position of importance for music data compression is the complex pair at angles of ± 41.41 ° on the unit-35 circle. The transformed is G (Z) = 1 - 1,5z "l + z-2 (18)

Deze hoek correspondeert met 5,06 KHz terwijl q is gedeeld door 2 voor 40 elk complex paar.This angle corresponds to 5.06 KHz while q is divided by 2 for 40 for each complex pair.

8420060 158420060 15

In overeenstemming met een aspect van de onderhavige uitvinding wordt een compressiefilter gebruikt, waarbij de Z-getransformeerde daarvan nulpunten heeft in (1,0) en op de eenheidscirkel en tenminste een van de bovengenoemde complexe paarposities (dit zijn +41,41°, ±60°, 5 ±90°, ±120° en 180°). De bovengenoemde nulpuntposities zijn afgebeeld in fig. 6. Zoals hiervoor reeds genoemd minimaliseren deze nulpuntposities op de eenheidscirkel de entropie, terwijl de combinatie van nulpuntposities die wordt gebruikt afhankelijk is van het spectrum van het te comprimeren signaal. Nulpunten kunnen bijvoorbeeld worden geplaatst 10 onder ±60° om het deel van de uitgangsvariantie te verminderen dat het gevolg is van hoge frequenties (van ongeveer 3 tot 14 KHz) zodat meer nulpunten kunnen worden toegepast in 1,0. In fig. 7 is de frequentieka-rakteristiek van drie verschillende compressiefilters afgebeeld, welke filters nulpunten op de eenheidscirkel van de Z-getransformeerde bij 15 0°; 0° en ±60°; en 0°, ±90° en ±120° hebben. Het zal blijken dat de bruikbare nulpuntpositie voor entropie-minimalisering een ontwerp van een compressiefilter mogelijk maken met een breed bereik van frequen-ti ekarakteri sti eken.In accordance with an aspect of the present invention, a compression filter is used, the Z-transformed thereof having zeros in (1.0) and on the unit circle and at least one of the above complex pair positions (these are + 41.41 °, ± 60 °, 5 ± 90 °, ± 120 ° and 180 °). The above zero point positions are depicted in Fig. 6. As mentioned before, these zero point positions on the unit circle minimize entropy, while the combination of zero point positions used depends on the spectrum of the signal to be compressed. For example, zeros can be placed 10 below ± 60 ° to reduce the portion of the output variance that results from high frequencies (from about 3 to 14 KHz) so that more zeros can be applied in 1.0. Fig. 7 shows the frequency characteristic of three different compression filters, which filters zero points on the unit circle of the Z transformed at 15 °; 0 ° and ± 60 °; and have 0 °, ± 90 ° and ± 120 °. It will be found that the useful zero point position for entropy minimization allows for a compression filter design with a wide range of frequency characteristics.

Natuurlijk zijn er beperkingen aanwezig wanneer het aantal nulpun-20 ten toeneemt. De hoeveelheid benodigde berekeningen is direct evenredig met het aantal nulpunten, terwijl de rekenkundige filterwoordlengte toeneemt met tenminste een voor elk additioneel nulpunt. Ook zal het herstel tijdens de reconstructie van bitfouten meer tijd in beslag nemen als het aantal nulpunten is toegenomen.Of course, there are limitations when the number of zero-20 increases. The amount of calculations required is directly proportional to the number of zeros, while the arithmetic filter word length increases by at least one for each additional zeros. Also, the recovery during bit error reconstruction will take more time if the number of zeros has increased.

25 Nadat de compressiefilter overdrachtsfunctie is gekozen, dan kan de entropie die zal worden verkregen, op de volgende wijze worden geschat: het muziekspectrum S(f) wordt gemeten en de integraal ƒ |G(Z)|2 Sz (ej2irfT) dz (19) 30 wordt geïntegreerd langs de eenheidscirkel van (1,0) tot (-1,0), waarbij25 After selecting the compression filter transfer function, the entropy that will be obtained can be estimated in the following way: the music spectrum S (f) is measured and the integral ƒ | G (Z) | 2 Sz (ej2irfT) dz (19 ) 30 is integrated along the unit circle from (1.0) to (-1.0), where

Sz (eJ'2irfT) = S(f).Sz (eJ'2irfT) = S (f).

3535

De vierkantswortel van de integraal is de <r van de compressiefilter-uitgang. Tabel 1 kan nu worden gebruikt om H(q) te schatten. CompressiefilterThe square root of the integral is the <r of the compression filter output. Table 1 can now be used to estimate H (q). Compression filter

Hoewel het duidelijk zal zijn dat standaard digitale technieken 40 kunnen worden gebruikt voor het realiseren van de hiervoor beschreven 8420060 16 compressiefilter-overdrachtsfuncties, inclusief het gebruik van een geprogrammeerde digitale rekenaar, is een blokdiagram van een tweede orde digitaal compressiefilter, dat geschikt is voor het realiseren van de vergelijking (6), afgebeeld in fig. 8, naar welke figuur nu verder 5 wordt verwezen. Het afgebeelde compressiefilter omvat een serie van schuifregisters 102, 104 en 106 waarin de opeenvolgende monstersignalen van de A/D-omzetter via het filter 23 worden doorgeschoven. In fig. 8 zijn ter wille van de beschrijving de registers 102, 104 en 106 afgebeeld met respectievelijke monsters fn, fn_i en fn-2· Voor 10 14 bits monsters worden 14 bits registers gebruikt. De registeruitgan-gen zijn verbonden met een digitale multiplexer 108 voor een selectieve verbinding van de monstersignalen met een rekenkundige en logische eenheid (ALU) 110. De multiplexer 108 en de ALU 110 staan onder controle van de tijdstuur- en controle-eenheid 24.While it will be appreciated that standard digital techniques 40 can be used to accomplish the previously described 8420060 16 compression filter transfer functions, including the use of a programmed digital calculator, a block diagram of a second order digital compression filter suitable for realizing the equation (6) shown in Fig. 8, to which Fig. 5 is now referred. The illustrated compression filter includes a series of shift registers 102, 104 and 106 in which the successive sample signals from the A / D converter are passed through the filter 23. In Fig. 8, for the purpose of description, registers 102, 104 and 106 are shown with samples fn, fn_i and fn-2, respectively. For 14 bit samples, 14 bit registers are used. The register outputs are connected to a digital multiplexer 108 for selectively connecting the sample signals to an arithmetic and logic unit (ALU) 110. The multiplexer 108 and ALU 110 are controlled by the timing and control unit 24.

15 Zoals hiervoor opgemerkt in de beschrijving van fig. IA kan het digitale compressiefilter 30 een schattingselement 32 omvatten, waarvanAs noted above in the description of Fig. 1A, the digital compression filter 30 may include an estimation element 32, of which

Aa

het uitgangssignaal wordt gevormd door een geschatte monsterwaarde fn gebaseerd op de werkelijke monsterwaarden fn_i en fn+i, welke verschijnen voor en na het te schatten monster fn. Vaak worden beken-20 de schattingselementen gebruikt welke een uitgangssignaal % = alfn+l + a2fn-l (20) verschaffen, waarbij de coëfficiënten ai en a2 worden gekozen om 25 de gemiddelde kwadratische fout van het verschil Δη te minimaliseren, met Δη = fn - f“n, zoals aangegeven in de voornoemde vergelijking (1). Voor ai = a2 = 1 kunnen de vergelijkingen (1) en (20) worden gecombineerd tot 30 Δπ = fn+i - 2fn + fn_i (21) (Hierbij zij opgemerkt dat de vergelijkingen (6) en (21) equivalent zijn).the output is formed by an estimated sample value fn based on the actual sample values fn_i and fn + i, which appear before and after the sample fn to be estimated. Frequently, streams-20 use the estimation elements that provide an output signal% = alfn + 1 + a2fn-l (20), choosing the coefficients ai and a2 to minimize the mean square error of the difference Δη, with Δη = fn - f “n, as indicated in the aforementioned equation (1). For ai = a2 = 1, equations (1) and (20) can be combined to 30 Δπ = fn + i - 2fn + fn_i (21) (Note that equations (6) and (21) are equivalent).

De vergelijking (21) kan worden gebruikt door het afgebeelde com-35 pressiefilter voor het genereren van het gecomprimeerde signaal δπ.The equation (21) can be used by the illustrated compression filter to generate the compressed signal δπ.

Een geschatte waarde van het monster fn wordt verkregen met behulp van de monsters, gelegen aan weerszijden van fn, dit zijn de monsters fn_i en fn+i, maar niet fn zelf. Onder sturing van de eenheid 24 worden de woorden fn_i en fn+i in de ALU 110 40 gebracht via de multiplexer 108 en aldaar opgeteld. Het werkelijke mon- 8420060 17 ster fn wordt dan naar de ALU 110 gevoerd via de multiplexer 108 en vermenigvuldigd met 2. Vermenigvuldigen met 2 houdt eenvoudig een verschuiving in van de bits naar de meest significante bit. Het met 2 ver-An estimated value of the sample fn is obtained using the samples located on either side of fn, these are the samples fn_i and fn + i, but not fn itself. Under control of the unit 24, the words fn_i and fn + i are introduced into the ALU 110 40 via the multiplexer 108 and added there. The actual sample 8420060 17 star fn is then fed to the ALU 110 through the multiplexer 108 and multiplied by 2. Multiplying by 2 simply involves a shift from the bits to the most significant bit. It with 2 steps

Aa

menigvuldigde werkelijke monster wordt afgetrokken van fn om de ge-5 comprimeerde signaalwaarde Δη aan de uitgang van de ALU 110 te verschaffen, welke signaalwaarde daarna wordt toegevoerd aan het codeeror-gaan 40. Het rekenwerk in de ALU 110 wordt verricht met een woord!engte, die voldoende lang is om afbreek- of afrondfouten te vermijden. Het zal duidelijk zijn, dat datacompressie in de hier beschreven inrichting 10 het schatten van een monsterwaarde door interpolatie omvat.the multiplied actual sample is subtracted from fn to provide the compressed signal value Δη at the output of the ALU 110, which signal value is then applied to the encoder 40. The calculation in the ALU 110 is performed with a word which is long enough to avoid truncation or rounding errors. It will be understood that data compression in the apparatus 10 described herein involves estimating a sample value by interpolation.

HUFFMAN CODEREN EN DECODERENHUFFMAN CODING AND DECODING

Zoals hiervoor opgemerkt zijn Huffman codeer- en decodeerorganen, die geschikt zijn voor gebruik in het onderhavige systeem van coderen en decoderen van de compressiefilteruitgang, bekend uit de lopende Ame-15 rikaanse octrooiaanvrage serienummer 207.728, ingediend 17 november 1980, getiteld "Method and Apparatus for Digital Huffman Encoding" op naam van de uitvinder van deze aanvrage, welke aanvrage door verwijzing hierin is opgenomen.As noted above, Huffman encoders and decoders suitable for use in the present system of encoding and decoding the compression filter output are known from copending U.S. Patent Application Serial No. 207,728 filed November 17, 1980, entitled "Method and Apparatus for Digital Huffman Encoding in the name of the inventor of this application, which application is incorporated herein by reference.

Verwezen wordt naar fig. 9, waarin ter toelichting en niet ter be-20 perking een voorbeeld van een afgebroken Huffman-code is afgebeeld. Aangegeven is een tabel van gecomprimeerde signalen Δη, lopende van ±3 tezamen met een codewoord voor deze signalen, de lengte van het codewoord en de relatieve waarschijnlijkheid van optreden van deze gecomprimeerde signalen. De gecomprimeerde signalen Δη, die het meest 25 voorkomen (hier die tussen ±3) krijgen een codewoord toegewezen. De waarschijnlijkheid dat Δη een waarde bezit, waaraan een codewoord is toegewezen, is groot, bijv. 0,98. Aan deze gecomprimeerde signalen worden codewoorden van verschillende lengte toegewezen, waarbij het gecomprimeerde signaal, dat het meest frequent optreedt, het kortste code-30 woord krijgt toegewezen. In de tabel is aan het meest frequent optredende gecomprimeerde signaal, Δπ = 0, het kortste codewoord toegewezen en aan het minst frequent optredende gecomprimeerde signaal, Δη = -3, het langste codewoord toegewezen. Alle andere gecomprimeerde signalen buiten het interval van ±3 worden aangeduid met "elders" in de ta-35 bel; aan deze signalen wordt een codewoord toegewezen, dat, zoals hiervoor werd omschreven onder verwijzing naar de fig. 2 en 3, een label bevat voor de werkelijke gecomprimeerde signaalwaarde Δπ, die daarop wordt overgedragen naar het Huffman-decodeerorgaan door middel van opname, transmissie over een verbindingsleiding of iets dergelijks. Het 40 systeem is duidelijk niet beperkt tot een gebruik met de aangegeven af- 8420060 18 gebroken Huffman-code. Extra gecomprimeerde signalen Δη kunnen een codewoord toegewezen krijgen, terwijl ook andere codewoorden kunnen worden gebruikt.Reference is made to Fig. 9, which illustrates an example of an aborted Huffman code for illustration and not limitation. Indicated is a table of compressed signals Δη ranging from ± 3 together with a codeword for these signals, the length of the codeword and the relative probability of occurrence of these compressed signals. The most common compressed signals Δη (here between ± 3) are assigned a code word. The probability that Δη has a value to which a codeword is assigned is high, eg 0.98. Code words of varying length are assigned to these compressed signals, with the most frequently compressed signal being assigned the shortest code word. In the table, the most frequently occurring compressed signal, Δπ = 0, is assigned the shortest code word and the least frequently occurring compressed signal, Δη = -3, is assigned the longest code word. All other compressed signals outside the ± 3 interval are designated "elsewhere" in the table; these signals are assigned a codeword, which, as described above with reference to Figs. 2 and 3, contains a label for the actual compressed signal value Δπ, which is then transferred to the Huffman decoder by recording, transmission over a connecting pipe or the like. The 40 system is clearly not limited to use with the indicated broken Huffman code. Extra compressed signals Δη can be assigned a codeword, while other codewords can also be used.

RECONSTRUCTIEFILTERINGRECONSTRUCTION FILTERING

5 Entropie tegen reconstructiefilterstabiliteit5 Entropy against reconstruction filter stability

Voor een nauwkeurige reconstructie van het digitale muzieksignaal, dat is toegevoerd aan het digitale compressiefilter 30, moet de overdrachtsfunctie van het reconstructiefilter 70 de inverse zijn van de overdrachtsfunctie van het compressiefilter 30. (Twee andere noodzake-10 lijke voorwaarden voor een nauwkeurige reconstructie zijn dat er geen over- of onderschrijdingsfouten in de filterrekenbewerking optreden en dat de woordlengte van de compressiefilteruitgang niet wordt afgebroken. )For an accurate reconstruction of the digital music signal supplied to the digital compression filter 30, the transfer function of the reconstruction filter 70 must be the inverse of the transfer function of the compression filter 30. (Two other necessary conditions for accurate reconstruction are that there are no overshoot or undershoot errors in the filter calculation operation and the word length of the compression filter output is not truncated.)

Zoals hiervoor aangegeven, wordt de minimale entropie verkregen 15 wanneer de nulpunten van de compressiefilteroverdrachtsfunctie op de eenheidscirkel liggen. De exacte inverse heeft polen op de eenheidscir-kel in dezelfde posities als de nulpunten van het compressiefilter. Een dergelijk reconstructiefilter is instabiel. Een dergelijke instabiliteit voldoet totdat een bitfout optreedt, waarna op foutieve en wille-20 keurige wijze "beginvoorwaarden" bewerkstelligen, dat het reconstructiefilter naar de verzadiging divergeert. Hierna worden twee verschillende systemen beschreven voor gebruik in een inrichting, waarbij de compressie-reconstructiefiltercombinatie instabiel is, welke systemen de gevolgen van bitfouten herstellen.As indicated above, the minimum entropy is obtained when the zeros of the compression filter transfer function are on the unit circle. The exact inverse has poles on the unit circle in the same positions as the zero points of the compression filter. Such a reconstruction filter is unstable. Such instability is sufficient until a bit error occurs, after which "initial conditions" erroneously and randomly cause the reconstruction filter to diverge to saturation. Two different systems are described below for use in a device, in which the compression reconstruction filter combination is unstable, which systems correct the effects of bit errors.

25 In het kort gezegd omvat een systeem de periodieke overdracht van een aantal werkelijke digitale signaalwaarden fn aan het digitale reconstructiefilter 70 om dit periodiek weer op te starten. Dit vereist natuurlijk een blokken van het signaal en zonder al te complexe en zeer snelle logica, het verlies van data vanaf het punt waar de fout op-30 treedt tot het einde van het blok.Briefly, a system includes periodically transferring some actual digital signal values fn to the digital reconstruction filter 70 to periodically restart it. This, of course, requires a blocking of the signal and without overly complex and very fast logic, the loss of data from the point where the error occurs to the end of the block.

Een ander systeem omvat het gebruik van controlebits en foutdetec-tiemiddelen voor het opwekken van een bitfoutsignaal steeds wanneer een fout is vastgesteld. Het foutsignaal wordt gebruikt om kortstondig de polen van het compressiefilter 70 naar binnen in de eenheidscirkel te 35 bewegen; in deze korte tijd herstelt het filter van de gevolgen van fouten zonder dat de noodzaak aanwezig is om het filter opnieuw op te starten met werkelijke signaalwaarden fn. Door de polen van het reconstructiefilter binnen de eenheidscirkel te plaatsen, wordt het filter stabiel en zullen foutieve "beginvoorwaarden", die het gevolg zijn 40 van fouten, uitdempen. Onder deze voorwaarden is het filter stabiel en 8420060 19 is geen blokken vereist voor het herstel van de fouten. Stabiele fil-tercombinaties van dit type worden hierna eveneens meer gedetailleerd beschreven.Another system involves using check bits and error detecting means to generate a bit error signal whenever an error is detected. The error signal is used to momentarily move the poles of the compression filter 70 inward into the unit circle; in this short time, the filter recovers from the consequences of errors without the need to restart the filter with actual signal values fn. By placing the poles of the reconstruction filter within the unit circle, the filter becomes stable and will attenuate erroneous "initial conditions" resulting from errors. Under these conditions, the filter is stable and 8420060 19 no blocks are required for error recovery. Stable filter combinations of this type are also described in more detail below.

Compressiefilternulpunten binnen de eenheidscirkel 5 onvoldoendeCompression filter zero points within unit circle 5 insufficient

Hier zij opgemerkt, dat de polen van een exacte inverse niet op de eenheidscirkel liggen als de nulpunten van het compressiefilter niet op de eenheidscirkel liggen. Een dergelijke compressie-reconstructiefil-tercombinatie is, zoals uit het volgende voorbeeld duidelijk zal wor-10 den, voor muziekdatacompressie niet praktisch. Als de overdrachtsfunctie van het compressiefilter twee reële nulpunten bezit nabij het punt (1,0), dan moeten deze liggen op een afstand van de eenheidscirkel, die minder is dan π x 200/22000 (de afstand rond de eenheidscirkel correspondeert met 200 Hz). Een grotere afstand betekent, dat de lage 15 frequentiecomponenten niet even sterk zullen worden verzwakt. Aangezien 0,00909π k 2"?, zal het nulpunt worden bepaald door tl - (1 - 2-7) z-1].It should be noted here that the poles of an exact inverse are not on the unit circle if the zero points of the compression filter are not on the unit circle. Such a compression reconstruction filter combination, as will become clear from the following example, is not practical for music data compression. If the transfer function of the compression filter has two real zeros near the point (1,0), these must be at a distance from the unit circle, which is less than π x 200/22000 (the distance around the unit circle corresponds to 200 Hz) . A greater distance means that the low frequency components will not be attenuated equally. Since 0.00909π k 2 "?, the zero point will be determined by t1 - (1 - 2-7) z-1].

20 Vandaar, dat als twee nulpunten werden toegepast een coëfficiënt van 2~14 aanwezig zou zijn en 14 bits zouden moeten worden toegevoegd aan het minst belangrijke einde van het filterrekenwerk. Zonder afbreking zouden ongeveer 14 bits moeten worden toegevoegd aan de entropie en zal maar een geringe datacompressie mogelijk worden.Hence, if two zeros were used, a coefficient of 2 ~ 14 would be present and 14 bits would have to be added at the least important end of the filtering calculation. Without interruption, about 14 bits should be added to the entropy and only small data compression will be possible.

25 Een andere compressie-reconstructiefiltercombinatie, die niet geschikt is voor toepassing in het onderhavige systeem, omvat eveneens een opbouw, waarbij de beide nulpunten van het compressiefilter en de polen van het reconstruct!efilter van de eenheidscirkel af liggen. Met deze opbouw is er geen rekenkundige afbreking van de woordlengte, doch 30 het uitgangssignaal van het compressiefilter wordt afgebroken op een lengte, die een of twee bits langer is dan de lengte van het woord van de A/D-omzetter. Als het uitgangskwantisatieniveau gelijk is aan q0, dan zal het kwantisatieruisvermogen een variantie hebben van 35 t - # <22> en zal de ruis wit zijn. De reconstruct!evervorming zal gelijk zijn aan 40 de uitgangsruis veroorzaakt door een ruisgenerator aan de ingang van het reconstructiefilter, welke een variantie heeft, die wordt bepaald 8420060 20 door vergelijking (22).Another compression reconstruction filter combination, which is not suitable for use in the present system, also includes a structure in which the two zero points of the compression filter and the poles of the reconstruction filter are away from the unit circle. With this construction, there is no arithmetic termination of the word length, but the compression filter output is interrupted at a length one or two bits longer than the word length of the A / D converter. If the output quantization level is equal to q0, then the quantization noise power will have a variance of 35 t - # <22> and the noise will be white. The reconstruction distortion will be equal to 40 the output noise caused by a noise generator at the input of the reconstruction filter, which has a variance determined by equation (22).

Aangezien de ingangsruismonsters wit zijn en statistisch onafhankelijk, kan worden aangetoond, dat de uitgangsruisvariantie is σο2 - £ Si2 (23) i=o of 10 / » \ 1/2 ff0 - *q0 ( 5Z 9i2 ) (24) 15 waarbij g-j de i-de waarde (op het i-de monstertijdstip) van de impulsresponsie van het reconstruct!efilter voorstelt. Met andere woorden, de vierkantswortel van de som van de kwadraten van de impulsres-ponsiemonsters is de standaard deviatie-vermenigvuldigfaktor. Deze ver-menigvuldigfaktor is berekend voor verschillende pool posities door het 20 oplossen van de desbetreffende verschil vergelijking. Uit berekeningen is vastgesteld, dat het ruisvermogen, dat door een dergelijk afbreken van het uitgangssignaal van het compressiefilter wordt teweeggebracht, te groot is of geconcentreerd is in een zodanig klein gedeelte van de signaal bandbreedte, dat een ongewenste toon in de muziekuitgangssigna-25 len optreedt. Aldus is een afbreken van de uitgangswoorden van het compressiefilter onbevredigend voor muziekdatacompressie.Since the input noise samples are white and statistically independent, it can be shown that the output noise variance is σο2 - £ Si2 (23) i = o or 10 / \ \ 1/2 ff0 - * q0 (5Z 9i2) (24) 15 where gj is the i-represents the value (at the i-th sample time) of the impulse response of the reconstruction filter. In other words, the square root of the sum of the squares of the impulse response samples is the standard deviation multiplier. This multiplier is calculated for different pool positions by solving the respective difference equation. It has been determined from calculations that the noise power induced by such degradation of the compression filter output signal is too large or concentrated in such a small portion of the signal bandwidth that an unwanted tone occurs in the music output signals. . Thus, breaking off the compression filter output words is unsatisfactory for music data compression.

Reconstructief!Iter niet een exacte inversie van het compressiefilterReconstructive! It is not an exact inversion of the compression filter

Als er geen bitfouten zijn in de overdracht van het uitgangssignaal van het compressiefilter 30 naar de ingang van het digitaal recon-30 structiefilter en er geen afbreken van het uitgangssignaal van het compressiefilter 30 plaatsvindt, dan is het uitgangssignaal van het Huffman decodeerorgaan 66 identiek aan het uitgangssignaal van het compressiefilter 30. Het zal dan ook duidelijk zijn, dat de overdracht vanaf de ingang van het compressiefilter 30 naar de uitgang van het re-35 constructief!Iter 70 eenvoudig het produkt is van de overdrachtsfuncties van de twee filters 30 en 70. Een ander datacompressiesysteem, waarin de onderhavige uitvinding is toegepast, omvat een compressie-re-constructiefiltercombinatie, waarin de nulpunten van het compressiefilter op bepaalde posities op de eenheidscirkel zijn gelegen om de entro-40 pie te verminderen en de corresponderende polen van het reconstructie-filter zijn gelegen binnen de eenheidscirkel nabij de genoemde nulpun- 8420060 21 ten ter wille van de stabiliteit. De frequentieresponsie en de stabiliteit van dergelijke compressie-reconstructiefiltercombinaties kunnen gemakkelijk worden berekend. Beschouwd wordt bijvoorbeeld een compres-sie-reconstructiefiltercombinatie, waarin het compressiefilter twee 5 nulpunten heeft in (1,0), terwijl het reconstructief!1ter twee polen heeft in (1-0,00195,0). Het polen-nulpuntenpatroon van een dergelijk compressiefilter in cascadeschakeling met een reconstructiefilter is afgebeeld in fig. 10, terwijl de frequentieresponsie van de filtercom-binatie is afgebeeld in fig. 11. Zoals blijkt uit fig. 11, levert de 10 combinatie een zeer vlak verlopend hoogdoorlaatfilter met een afsnij-frequentie van 18 Hz. Met deze filtercombinatie is een herstel van bit-fouten mogelijk binnen 20-30 ms. Hier zij opgemerkt, dat het hier gebruikte reconstructiefilter 70 bij voorkeur een digitale rekenaar omvat, die is geprogrammeerd voor de gewenste reconstruct!efilterbewer-15 king.If there are no bit errors in the transfer of the output from the compression filter 30 to the input of the digital reconstruction filter and there is no breakdown of the output from the compression filter 30, then the output of the Huffman decoder 66 is identical to the output of the compression filter 30. It will therefore be appreciated that the transfer from the input of the compression filter 30 to the output of the reconstructor 70 is simply the product of the transfer functions of the two filters 30 and 70. Another data compression system employing the present invention includes a compression reconstruction filter combination in which the zero points of the compression filter are located at certain positions on the unit circle to reduce the entro-40 pie and the corresponding poles of the reconstruction filter are located within the unit circle near said zero point 8420060 21 for the sake of convenience stability. The frequency response and stability of such compression reconstruction filter combinations can be easily calculated. Consider, for example, a compression reconstruction filter combination, in which the compression filter has two 5 zeros in (1.0), while the reconstructive 1ter has two poles in (1-0.00195.0). The poles zero point pattern of such a compression filter in cascade circuit with a reconstruction filter is shown in Fig. 10, while the frequency response of the filter combination is shown in Fig. 11. As can be seen from Fig. 11, the combination produces a very smooth high-pass filter with a cut-off frequency of 18 Hz. With this filter combination, a bit error recovery is possible within 20-30 ms. It should be noted here that the reconstruction filter 70 used herein preferably includes a digital calculator programmed for the desired reconstruction filter operation.

Beschouwingen over de woord!engte in het reconstructiefilterReflections on the word! Narrow in the reconstruction filter

Een stabiel reconstructiefilter, dat werkt zonder afkappen, zal een grote reken-woordlengte vereisen. Het hiervoor beschreven 18 Hz filter met reële polen bijvoorbeeld vereist tenminste 34 bits voor de 20 rekenbewerking (0,00195 = 2"^), tenminste 9 bits per pool aan het minst belangrijke einde en 1 bit per pool aan het meest belangrijke einde wanneer de woordlengte van de A/D-omzetter 14 bits is. Een 4-pools configuratie zal aldus een veel langere reken-woordlengte vereisen. Momenteel zijn rekenaars, die met een dergelijke lange woord-25 lengte werken, niet praktisch voor muziekdatacompressie voor de consument.A stable reconstruction filter that works without truncation will require a large arithmetic length. For example, the 18 Hz real-pole filter described above requires at least 34 bits for the calculation operation (0.00195 = 2 "^), at least 9 bits per pole at the least important end, and 1 bit per pole at the most important end. word length of the A / D converter is 14 bits, thus a 4-pole configuration will require a much longer arithmetic word length Currently, calculators working with such a long word length are not practical for consumer music data compression.

Gelukkig kunnen de rekenwoorden van het reconstructiefilter worden afgebroken tot een praktische lengte onder een verwaarloosbare systeem-verslechtering. De rekenwoordafkapruis wordt op nagenoeg dezelfde wijze 30 geanalyseerd als de kwantisatie-analyse. Voor deze analyse worden ruisgeneratoren met een ruisvermogen q2/12 (een generator voor elke coëfficiënt) toegevoegd aan de filteringang en wordt de ingang-uitgang standaarddeviatie vermenigvuldigfaktor berekend. De waarde van q is het kwantisatieniveau van het afgebroken rekenwoord.Fortunately, the reconstruction filter arithmetic can be broken down to practical length under negligible system degradation. The arithmetic cutoff noise is analyzed in much the same way as the quantization analysis. For this analysis, noise generators with a noise power q2 / 12 (a generator for each coefficient) are added to the filter input and the input-output standard deviation multiplier is calculated. The value of q is the quantization level of the abbreviated arithmetic.

35 Voor een 18 Hz reconstructiefilter met twee reële polen is de vermenigvuldigfaktor 3227. De reken-woordlengte moet dan 12 bits langer zijn dan de woordlengte van de A/D-omzetter of het reken-afkapruisver-mogen zal groter zijn dan het A/D-kwantisatieruisvermogen. Een 14 bits A/D-omzetting vereist een 26 of 27 bits reconstruct!efilterrekenbewer-40 king. Als het compressiefilter twee reële nulpunten heeft in (1,0) en 8420060 22 twee complexe polen bij 7 KHz op de eenheidscirkel, dan kan een reconstruct! efilter worden gebruikt met een complex polenpaar in de 20 Hz Butterworth-positie en een complex paar bij 7,33 KHz langs de eenheids-cirkel en 100 Hz van de eenheidscirkel af. De standaarddeviatie-verme-5 nigvuldigfaktor van een dergelijk reconstruct!efilter is 32, ofwel 5 bits, terwijl de frequent!eresponsie van de compressie-reconstructie-filtercombinatie nagenoeg dezelfde is als in fig. 11, uitgezonderd een nauwe inkeping bij 7 KHz. Bij een 24 bits rekenbewerking treedt vrijwel geen kwaliteitsvermindering op van het signaal. Digitale rekenaars met 10 bijvoorbeeld een 24 bits rekenbewerking voor reconstruct!efiltering zijn tegen acceptabele kosten beschikbaar voor een systeem volgens de uitvinding.35 For an 18 Hz two-pole reconstruction filter, the multiplier is 3227. The arithmetic word length must then be 12 bits longer than the word length of the A / D converter, or the arithmetic cross-cap will be greater than the A / D. quantization noise power. A 14 bit A / D conversion requires a 26 or 27 bit reconstruction filter calculation 40. If the compression filter has two real zeros in (1.0) and 8420060 22 two complex poles at 7 KHz on the unit circle, then a reconstruct! filter are used with a complex pair of poles in the 20 Hz Butterworth position and a complex pair at 7.33 KHz along the unit circle and 100 Hz away from the unit circle. The standard deviation factor of such a reconstruction filter is 32, or 5 bits, while the frequency response of the compression reconstruction filter combination is substantially the same as in Figure 11, except for a narrow indentation at 7 KHz. With a 24-bit calculation operation, hardly any quality deterioration of the signal occurs. For example, digital calculators with a 24-bit reconstruction filtering operation are available at an acceptable cost for a system according to the invention.

SYSTEEM MET FOUTDETECTIE EN BEWEEGBARE RECONSTRUCT!EFILTERPOLENSYSTEM WITH ERROR DETECTION AND MOVABLE RECONSTRUCT! EFILTER POLES

In de fig. 12A en 12B is een gemodificeerde uitvoering van de uit-15 vinding afgebeeld, waarbij controlebits worden opgewekt voor opname en/of transmissie tezamen met de gecodeerde digitale gecomprimeerde signalen. Bij het terugspeel apparaat en/of de ontvangeenheid wordt op grond van de, met behulp van de controlebits gedetecteerde fouten een foutsignaal opgewekt, dat wordt gebruikt om de polen van het digitale 20 reconstruct!efilter kortstondig naar binnen of verder naar binnen de eenheidscirkel in het z-vlak te bewegen zonder de pool hoek te veranderen. Voor een instabiel reconstruct!efilter resulteert een kortstondige binnenwaartse beweging van de polen vanaf de eenheidscirkel in een stabiele filtercombinatie, waardoor fouten bij het terugspelen en/of de 25 transmissie hersteld worden zonder de noodzaak het filter opnieuw op te starten. Voor een stabiel reconstruct!efilter betekent een kortstondige binnenwaartse beweging van de polen vanaf de eenheidscirkel een versneld herstel van foutieve signalen.Figures 12A and 12B show a modified embodiment of the invention, generating control bits for recording and / or transmission along with the encoded digital compressed signals. In the playback device and / or the receiver unit, an error signal is generated on the basis of the errors detected by means of the control bits, which is used to transmit the poles of the digital reconstruction filter briefly inwards or further inwards within the unit circle in the unit circle. move z-plane without changing the pole angle. For an unstable reconstruction filter, momentary inward movement of the poles from the unit circle results in a stable filter combination, correcting playback and / or transmission errors without the need to restart the filter. For a stable reconstruction filter, momentary inward movement of the poles from the unit circle means accelerated recovery of erroneous signals.

Allereerst zij verwezen naar fig. 12A, waarin het digitale opname-30 en transmissiegedeelte van een gemodificeerde uitvoeringsvorm van een datacompressiesysteem is afgebeeld, welke gemodificeerde vorm het gebruik van controlebits omvat. Het in fig. 12A afgebeelde systeem is gelijk aan dat in fig. IA en omvat een analoog-digitaalomzetter 20, een digitaal compressiefilter 30, een Huffman-codeerorgaan 40, een schake-35 laar 48, een opname-apparaat 50, een buffergeheugen 52, een modem 54 en een tijdstuur- en controle-eenheid 24, welke alle van hetzelfde type kunnen zijn als afgebeeld in fig. IA en hiervoor beschreven. Opgemerkt zij, dat een analoog hoogfrequent verzwakkingsfilter 23A is toegepast aan de ingang van de A/D-omzetter, welk filter dezelfde functie heeft 40 als het digitale filter 23 in fig. IA.First, refer to Fig. 12A, which illustrates the digital recording 30 and transmission portion of a modified embodiment of a data compression system, which modified form includes the use of control bits. The system shown in Fig. 12A is similar to that in Fig. 1A and includes an analog-to-digital converter 20, a digital compression filter 30, a Huffman encoder 40, a switch 48, a recording device 50, a buffer memory 52 a modem 54 and a timing and control unit 24, all of which may be of the same type as shown in FIG. 1A and described above. It should be noted that an analog high-frequency attenuation filter 23A is applied to the input of the A / D converter, which filter has the same function as the digital filter 23 in Fig. 1A.

8420060 238420060 23

In de in fig. 12A afgeheelde uitvoeringsvorm van de uitvinding is een controlebitgenerator 90 aanwezig in de verbinding van het Huffman-gecodeerde signaal h(Δη) naar het opname-apparaat 50 of de modem 54, afhankelijk van de stand van de schakelaar 48. De door de controlebit-5 generator 90 opgewekte controlebits worden toegevoegd aan de stroom Huffman-gecodeerde signalen voor opname en/of transmissie tezamen met de genoemde gecodeerde digitale gecomprimeerde signalen. Numerieke schema's voor het opwekken van controlebits en voor foutdetectie met behulp van dergelijke controlebits zijn algemeen bekend en vereisen 10 geen gedetailleerde beschrijving. Hier zij opgemerkt, dat opnameapparaten en modems vaak controlebitgeneratormiddelen voor het opwekken van controlebits, die moeten worden gevoegd met de op te nemen of uit te zenden datastroom, omvatten.In the embodiment of the invention shown in Figure 12A, a control bit generator 90 is present in the connection of the Huffman encoded signal h (Δη) to the recording device 50 or the modem 54, depending on the position of the switch 48. The 90 control bits generated by the control bit-generator 90 are added to the stream of Huffman encoded signals for recording and / or transmission along with said encoded digital compressed signals. Numerical schemes for generating control bits and for error detection using such control bits are well known and do not require detailed description. It should be noted here that recording devices and modems often include control bit generator means for generating control bits to be added with the data stream to be recorded or broadcast.

De opgenomen gecodeerde digitale signalen tezamen met controle-15 bits, zoals opgenomen met behulp van het opname-apparaat 50 worden gereproduceerd met behulp van de in fig. 12B afgeheelde terugspeeleenheid 60, naar welke figuur nu verder wordt verwezen. De door de modem 54 (fig. 12A) uitgezonden signalen worden via de leiding 56 naar de modem 82 (fig. 12B) overgebracht. De schakelaar 64 verbindt de uitgang van 20 het terugspeel apparaat of de uitgang van de modem met een foutcontrole-schakeling 92, alwaar de signaalstroom wordt gecontroleerd op bitfou-ten. Wanneer een fout wordt vastgesteld, wordt een bitfoutsignaal opgewekt, welk signaal over de leiding 94 en via de schakelaar 96 wordt toegevoerd aan het digitaal reconstructiefilter om kortstondig de polen 25 van het filter naar binnen te schuiven.The recorded encoded digital signals along with control 15 bits as recorded using the recording apparatus 50 are reproduced using the playback unit 60 shown in FIG. 12B, to which reference is now made. The signals emitted by modem 54 (FIG. 12A) are transferred via line 56 to modem 82 (FIG. 12B). The switch 64 connects the output of the playback device or the output of the modem to an error checking circuit 92, where the signal flow is checked for bit errors. When an error is detected, a bit error signal is generated, which signal is applied over line 94 and through switch 96 to the digital reconstruction filter to momentarily slide in the poles 25 of the filter.

Controlebitsignalen worden van de signalen van het terugspeel apparaat 60 en/of de modem 82 afgenomen door de foutcontrolemiddelen 92, en de Huffman-gecodeerde digitale gecomprimeerde signaalstroom h(An) van de foutdetector wordt toegevoerd aan het Huffman-decodeerorgaan 66, 30 welk decodeerorgaan van het type kan zijn als in fig. 1B hiervoor beschreven. Van het Huffman-decodeerorgaan worden de digitale gecomprimeerde signalen Δη via het buffergeheugen 72 toegevoerd aan het digitale reconstructiefilter 70A. Evenals het reconstructiefilter 70 in fig. 1B, werkt het reconstructiefilter 70A met afbreken en zet dit het 35 gecomprimeerde ingangssignaal Δη om in monstersignalen fn(uit) van gelijke lengte, welke monstersignalen de ingangsmonstersignalen fn van het compressiefilter 30 (fig. 12A) zeer dicht benaderen. Een digitaal -analoogomzetter 74 zet de signaalmonsters fn(uit) om in analoge vorm f(t) uit. Een analoog hoogfrequent versterkingsfilter 75A is aan-40 wezig aan de uitgang van de D/A-omzetter, welk filter dezelfde functie 8420060 24 heeft als het filter 75 in fig. 1B; te weten het herstellen van de amplitude van de hoogfrequents!gnalen die waren verzwakt in het filter 23A.Control bit signals are taken from the signals of the playback device 60 and / or the modem 82 by the error checking means 92, and the Huffman encoded digital compressed signal stream h (An) from the error detector is supplied to the Huffman decoder 66, which decoder of the type can be as described in Fig. 1B above. From the Huffman decoder, the digital compressed signals Δη are supplied through the buffer memory 72 to the digital reconstruction filter 70A. Like the reconstruction filter 70 in Fig. 1B, the reconstruction filter 70A operates with abort and converts the compressed input signal Δη into sample signals fn (out) of equal length, which sample signals very close the input sample signals fn of the compression filter 30 (Fig. 12A) to approach. A digital analog converter 74 converts the signal samples fn (off) into analog form f (t). An analog high-frequency gain filter 75A is present at the output of the D / A converter, which filter has the same function as the filter 75 in Fig. 1B; namely, restoring the amplitude of the high-frequency signals attenuated in the filter 23A.

Polen binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak 5 Zoals hiervoor reeds opgemerkt, wordt in een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding een compressie-reconstructiefiltercombinatie toegepast, waarbij de nulpunten van het compressiefilter op bepaalde punten op de eenheidscirkel zijn gelegen om de entropie te verminderen, terwijl het reconstruct!efilter corresponderende polen binnen de een-10 heidscirkel nabij de genoemde nulpunten bezit ter wille van een stabiele werking. Het herstel van het reconstruct!efilter van bitfouten wordt versneld door de polen van het reconstruct!efilter kortstondig naar binnen van de eenheidscirkel in het Z-vlak af te bewegen steeds wanneer een foutsignaal wordt vastgesteld in de foutcontroleschakeling 92.Poles within the unit circle in the Z plane 5 As noted above, in one embodiment of the present invention, a compression reconstruction filter combination is applied, where the zero points of the compression filter are located at certain points on the unit circle to reduce entropy, while the reconstruction filter has corresponding poles within the unit circle near said zero points for stable operation. The recovery of the bit filter reconstruction filter is accelerated by momentarily moving the poles of the reconstruction filter inward from the unit circle in the Z plane whenever an error signal is detected in the error checking circuit 92.

15 In fig. 13 zijn de nulpunten en de polen van de overdrachtsfunctie van een compressie-reconstructiefiltercombinatie afgebeeld. De nulpunten van het compressiefilter zijn aangegeven op de eenheidscirkel onder nul graden, terwijl een paar reconstruct!efilterpolen is afgebeeld nabij de nulpunten en normaal op een afstand van 0,00195 binnen de een-20 heidscirkel. Opgemerkt zij, dat deze combinatie van nulpunten en polen gelijk is aan die in fig. 10 hiervoor beschreven. In het in fig. 13 af-gebeelde systeem echter worden de reconstruct!efilterpolen kortstondig naar binnen bewogen na ontvangst van een bitfoutsignaal van de foutcontroleschakeling 92 via de leiding 94. Ter wille van de verduidelijking 25 zijn de polen afgebeeld nadat zij zijn bewogen naar een punt 0,0625 binnen de eenheidscirkel om een snel herstel van de fout te verkrijgen. Na een korte tijd, bijvoorbeeld 50 ms, keren de polen van het reconstruct! efil ter weer terug naar hun normale positie, dat is het punt 0,00195 binnen de eenheidscirkel onder nul graden.In Fig. 13, the zeros and poles of the transfer function of a compression reconstruction filter combination are depicted. The zero points of the compression filter are indicated on the unit circle below zero degrees, while a pair of reconstruction filter poles are depicted near the zero points and normally at a distance of 0.00195 within the unity circle. It should be noted that this combination of zero points and poles is the same as that described in Fig. 10 above. In the system depicted in Figure 13, however, the reconstruction filter poles are momentarily moved inward after receiving a bit error signal from the error checking circuit 92 through line 94. For the sake of clarification 25, the poles are shown after moving to a 0.0625 point within the unit circle to obtain a rapid recovery from the error. After a short time, for example 50 ms, the poles of the reconstruct turn! efil ter back to their normal position, which is the point 0.00195 within the unit circle below zero degrees.

30 Verschil vergelijkingen voor een reconstruct!efiHer met twee polen onder 0° binnen de eenheidscirkel zijn: yn = 2Δη + ayn-i = 2δπ + yn-l -2-rayn-l (25) 35 ^n = -Vn + a^n-l = -Vn + ^n-1 “2“m^n-l (26) 40 waarbij: a = l-2“m en m = een geheel getal.30 Difference equations for a two pole reconstruction under 0 ° within the unit circle are: yn = 2Δη + ayn-i = 2δπ + yn-l -2-rayn-l (25) 35 ^ n = -Vn + a ^ nl = -Vn + ^ n-1 “2” m ^ nl (26) 40 where: a = l-2 “m and m = an integer.

Een reconstruct!efilter dat voldoet aan de vergelijkingen (25) en 8420060 25 (26) is afgebeeld in fig. 14, naar welke figuur nu verder wordt verwezen. Het afgebeelde reconstructiefilter 70A omvat een 4 naar 1 digitale multiplexer 130 met een ingang 132, waaraan gecomprimeerde signalen Δη worden toegevoerd vanaf het decodeerorgaan 66. Het uitgangssignaal 5 van de multiplexer 130 wordt toegevoerd aan een reken- en logische eenheid, ALU, 134, alwaar de vereiste vermenigvuldigingen door schuiven, optellen en aftrekken plaatsvinden onder sturing van de tijdstuur- en controle-eenheid 76A.A reconstruction filter satisfying equations (25) and 8420060 (26) is shown in Figure 14, to which Figure will now be further referenced. The reproduced reconstruction filter 70A includes a 4 to 1 digital multiplexer 130 with an input 132 to which compressed signals Δη are supplied from the decoder 66. The output 5 of the multiplexer 130 is supplied to an arithmetic and logic unit, ALU, 134, where the required multiplications by shifting, adding and subtracting take place under the control of the time control and control unit 76A.

De uitgang van de ALU 134 is aangesloten op de ingang van een 1 10 naar 2 digitale demultiplexer 138. Een uitgang van de demultiplexer 138 is verbonden met een register behorende tot een paar van in serie op elkaar aangesloten schuifregisters 140 en 142 en wel via een leiding 144. De andere demultiplexeruitgang is via een leiding 146 verbonden met een enkel schuifregister 148. De waarde van yn, bepaald in de 15 ALU, wordt opgenomen in het register 140, terwijl de vorige waarde van yn wordt geschoven van het register 140 naar het register 142. Aan het derde register 148 wordt de monsterwaarde fn(uit), zoals deze is berekend in de ALU 134, toegevoerd.The output of the ALU 134 is connected to the input of a 1 10 to 2 digital demultiplexer 138. An output of the demultiplexer 138 is connected to a register belonging to a pair of shift registers 140 and 142 connected in series via a line 144. The other demultiplexer output is connected via a line 146 to a single shift register 148. The value of yn, determined in the ALU, is recorded in the register 140, while the previous value of yn is shifted from the register 140 to the register 142. The third register 148 is supplied with the sample value fn (off), as calculated in ALU 134.

De uitgangssignalen van de registers 140, 142 en 148 vormen via de 20 multiplexer 130 de ingangssignalen voor de ALU 134. In gebruik stelt de waarde, die in het register 148 is opgeslagen, het signaal fn-i(uit) voor. Uit vergelijking (25) blijkt, dat de waarde yn wordt berekend met behulp van de aan de ALU 134 over de leiding 132 toegevoerde en van het register 142 afkomstige ingangssignalen Δη, 25 respectievelijk yn-l· Uit vergelijking (26) blijkt, dat de monsterwaarde fn(uit) wordt berekend met behulp van de, van de registers 140 en 148 afkomstige ingangssignalen yn, respectievelijk fn-l(uit)·The output signals of registers 140, 142 and 148 form the input signals for ALU 134 via multiplexer 130. In use, the value stored in register 148 represents the signal fn-i (off). It can be seen from equation (25) that the value yn is calculated using the input signals Δη, 25 and yn-1 respectively supplied to the ALU 134 over the line 132. Equation (26) shows that the sample value fn (off) is calculated using the input signals yn, respectively, from registers 140 and 148, fn-1 (off)

Zolang m gelijk is aan een eindig geheel getal, werkt het recon-30 structiefilter 70A stabiel en is opstarten of opnieuw opstarten van het filter niet nodig. Zijn geen bitfouten aanwezig, dan werkt het filter met een relatief grote waarde van m, bijvoorbeeld m = 9, om de polen van het filter opzij van de eenheidscirkel te plaatsen op 0,00195 van de eenheidscirkel af. Wanneer door de foutcontroleschakeling 92 een 35 fout wordt vastgesteld, wordt een kleinere waarde van m gebruikt, bijvoorbeeld m = 4, waarbij de polen van het filter naar binnen worden bewogen naar een punt 0,0625 van de eenheidscirkel af. Het van de foutcontroleschakeling 92 (fig. 12B) afkomstige bitfoutsignaal, dat over de leiding 94 is toegevoerd aan de ALU 134, regelt de waarde van m, die 40 wordt gebruikt bij de implementatie van de vergelijkingen (25) en (26) 8420060 26 en wel door eenvoudig het aantal plaatsen, waarover geschoven moet worden om de aangegeven vermenigvuldiging met de faktor 2"ra uit te voeren, te regelen. Wanneer een fout is gedetecteerd, wordt de inhoud van een desbetreffend ALU-register niet zover naar rechts geschoven ge-5 durende een nominale tijdswaarde (bijvoorbeeld 50 ms) bij het uitvoeren van de vermenigvuldigingen met 2_m, waarbij de reconstructiefilter-polen binnenwaarts van de eenheidscirkel af worden bewogen om een herstel van de overdracht te versnellen. Na deze korte tijdsperiode, keert de normale werking van het reconstructiefilter met polen vlakbij de 10 eenheidscirkel terug.As long as m equals a finite integer, the reconstruction filter 70A operates stably and no filter start-up or restart is required. If no bit errors are present, the filter works with a relatively large value of m, for example m = 9, to place the poles of the filter to the side of the unit circle at 0.00195 from the unit circle. When an error is detected by the error checking circuit 92, a smaller value of m is used, for example, m = 4, moving the poles of the filter inward to a point 0.0625 away from the unit circle. The bit error signal from the error checking circuit 92 (Fig. 12B), which is applied over line 94 to ALU 134, controls the value of m 40 used in the implementation of equations (25) and (26) 8420060 26 by simply controlling the number of places to be scrolled to perform the indicated multiplication by the factor 2 "ra. When an error is detected, the contents of a corresponding ALU register are not shifted so far to the right -5 for a nominal time value (for example 50 ms) when performing the multiplications by 2_m, moving the reconstruction filter poles inward from the unit circle to accelerate a transfer recovery After this short period of time, normal operation returns of the reconstruction filter with poles close to the 10 unit circle.

Polen normaal op de eenheidscirkel in het Z-vlakPoles normally on the unit circle in the Z-plane

Zoals hiervoor opgemerkt, houdt een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding een compressie-reconstructiefiltercombinatie in, waarbij de nulpunten van het compressiefilter zijn gelegen in bepaalde 15 posities op de eenheidscirkel om de entropie te verminderen, en het reconstructiefilter corresponderende polen heeft, die ook gedurende de normale werking op de eenheidscirkel zijn gelegen in dezelfde posities als de nulpunten; dat wil zeggen zolang tijdens de werking bitfouten achterwege blijven. Wanneer echter door de foutcontroleschakeling 92 20 een bitfout wordt gedetecteerd, worden de polen van het reconstructiefilter 70A kortstondig naar binnen de eenheidscirkel bewogen om een stabiele reconstructief!lterwerking en een herstel van de fout te verkrijgen. Deze uitvoering kan gerealiseerd worden door gebruik te maken van de hiervoor beschreven ontvangeenheid of het terugspeel apparaat, 25 afgebeeld in fig. 12B en het in fig. 14 afgebeelde reconstructiefilter 70A. Nu werkt het reconstructiefilter 70A echter, bij afwezigheid van transiënten, met polen op de eenheidscirkel, zoals afgebeeld in fig.As noted above, another embodiment of the present invention involves a compression reconstruction filter combination, where the zero points of the compression filter are located in certain positions on the unit circle to reduce entropy, and the reconstruction filter has corresponding poles, which also extend throughout the normal operations on the unit circle are in the same positions as the zero points; that is, as long as bit errors are omitted during operation. However, when a bit error is detected by the error checking circuit 92, the poles of the reconstruction filter 70A are momentarily moved within the unit circle to obtain stable reconstructive filtering and error recovery. This embodiment can be realized by using the above-described receiver unit or the playback device shown in Fig. 12B and the reconstruction filter 70A shown in Fig. 14. However, in the absence of transients, the reconstruction filter 70A operates with poles on the unit circle, as shown in FIG.

15. In fig. 15 zijn twee nulpunten van het compressiefilter 30 afgebeeld, aangebracht op de eenheidscirkel in het Z-vlak onder nul graden, 30 terwijl tijdens de werking zonder dat bitfouten optreden, de twee polen van het reconstructiefilter 70A zijn gelegen in dezelfde positie op de eenheidscirkel, in een punt waar m oneindig is.15. In Fig. 15, two zeros of the compression filter 30 are shown, arranged on the unit circle in the Z plane below zero degrees, 30 while during operation without bit errors occurring, the two poles of the reconstruction filter 70A are located in the same position on the unit circle, at a point where m is infinite.

Is een van de foutcontroleschakeling 92 afkomstig bitfoutsignaal aanwezig, dan worden de reconstruct!efilterpolen kortstondig naar bin-35 nen van de eenheidscirkel af bewogen bij nul graden. Ter wille van de verduidelijking zij m, zoals afgebeeld, veranderd in de waarde 4. Onder deze voorwaarden herstelt het reconstructiefilter snel van de fout zonder de noodzaak van opstarten of opnieuw opstarten van het filter door de overdracht daaraan van werkelijke signaalwaarden fn. Hier zij op-40 gemerkt, dat bij het starten van de werking de reconstruct!efilterpolen 8420060 27 kortstondig naar binnen de eenheidscirkel zijn bewogen om het opwekken van een willekeurige zaagbandfunctie aan de uitgang daarvan te voorkomen.If a bit error signal from the error checking circuit 92 is present, the reconstruction filter poles are momentarily moved inward of the unit circle at zero degrees. For the sake of clarification, m, as shown, has been changed to value 4. Under these conditions, the reconstruction filter quickly recovers from the error without the need to restart or restart the filter by transmitting actual signal values fn thereto. Here, it should be noted that upon starting the operation, the reconstruction filter poles 8420060 27 were briefly moved within the unit circle to prevent generation of any saw band function at its output.

De uitvinding is duidelijk niet beperkt tot het naar binnen bewe-5 gen van de reconstruct!efilterpolen naar een enkele plaats in de aanwezigheid van een foutsignaal. Verschillende waarden van m kunnen worden gebruikt, waarbij de filterwerking tijdens het herstel van bitfouten getrapt verloopt langs verscheidene verschillende poolplaatsen. Zo kunnen bijvoorbeeld waarden van m gelijk aan 2, 4 en 7 worden gebruikt, 10 waarbij tijdens de werking eerst wordt geschakeld naar m is 2, dan naar m is 4 en tenslotte naar m is 7, alvorens terug te gaan naar de oorspronkelijke waarde van m op of binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak.The invention is clearly not limited to moving the reconstruction filter poles inward to a single location in the presence of an error signal. Different values of m can be used, with the filtering operation stepped through several different pole locations during bit error recovery. For example, values of m equal to 2, 4, and 7 can be used, 10 during operation switching to m is 2, then to m is 4, and finally to m is 7 before returning to the original value of m on or within the unit circle in the Z-plane.

SYSTEEM MET PERIODIEKE OVERDRACHT VAN fn 15 Een andere uitvoering van de onderhavige uitvinding maakt gebruik van een compressie-reconstructiefiltercombinatie, waarin de nulpunten van het compressiefilter zijn gelegen in specifieke punten op de eenheidscirkel in het Z-vlak om de entropie te verminderen, en het reconstruct! efil ter corresponderende polen heeft op de eenheidscirkel in de-20 zelfde plaatsen als de nulpunten, welke polen vast zijn en niet naar binnen worden bewogen. Zoals hiervoor opgemerkt, is een dergelijke com-pressie-reconstructiefiltercombinatie instabiel en resulteren welke transiënten dan ook in een willekeurig uitgangssignaal van het reconstruct! efil ter. Om de effecten van dergelijke transiënten te minima-25 liseren, wordt het reconstruct!efilter tijdens de werking periodiek weer opgestart door hieraan een aantal werkelijke signaalwaarden fn toe te voegen. De in de fig. IA en 1B afgebeelde inrichting kan voor een dergelijke bewerking worden gebruikt.PERIODIC TRANSFER SYSTEM OF fn 15 Another embodiment of the present invention utilizes a compression reconstruction filter combination, wherein the zero points of the compression filter are located at specific points on the unit circle in the Z plane to reduce entropy, and the reconstruct ! efil ter has corresponding poles on the unit circle in the same places as the zero points, which poles are fixed and not moved inward. As noted above, such a compression-reconstruction filter combination is unstable and any transients result in a random output from the reconstruct! efil ter. In order to minimize the effects of such transients, the reconstruction filter is periodically restarted during operation by adding a number of actual signal values fn. The apparatus shown in Figures 1A and 1B can be used for such an operation.

De voor deze bewerking overgedragen signaal stroom is afgebeeld in 30 fig. 16, naar welke figuur nu zij verwezen. Aanvullend op de Huffman- gecodeerde verschil signal en h(An+2) .....h(4n+j) wordenThe signal flow transferred for this operation is shown in Figure 16, to which Figure now refers. In addition to the Huffman-encoded difference signal and h (An + 2) ..... h (4n + j) are

Huffman-gecodeerde signaalwaarden h(fn), h(fn+i), enz. periodiek overgedragen door de schakelaar 35 periodiek in de, in fig. IA afgebeelde met de onderbroken lijn aangegeven positie te brengen. Met de 35 schakelaar 35 in de met de onderbroken lijn aangegeven positie wordt een serie werkelijke signaalwaarden fn periodiek toegevoerd aan het Huffman-codeerorgaan 40 om te worden gecodeerd en daarna te worden opgenomen of uitgezonden. Het aantal uitgezonden opeenvolgende signaalwaarden fn is gelijk aan de orde van het reconstruct!efilter.Huffman encoded signal values h (fn), h (fn + i), etc. are periodically transmitted by moving the switch 35 periodically to the position shown in the broken line shown in Fig. 1A. With the switch 35 in the broken line position, a series of actual signal values fn is periodically supplied to the Huffman encoder 40 to be encoded and then recorded or broadcast. The number of consecutive signal values fn emitted is equal to the order of the reconstruction filter.

40 In de in fig. 16 afgebeelde signaal stroom worden periodiek twee 8420060 28 opeenvolgende signaalwaarden fn gecodeerd om een tweede orde reconstruct! efilter 70 periodiek weer op te starten. De gecodeerde signalen h(fn) enz. zijn afgebeeld met een label en de werkelijke signaalwaar-de fn. De gebruikte label verschilt van de "elders" label, gebruikt 5 om die signalen aan te duiden, die buiten het tevoren bepaalde interval van gecomprimeerde signaalwaarden Δη zijn gelegen. Het label deel van de gecodeerde signalen h(fn) is in fig. 16 aangegeven met label #2 om deze te onderscheiden van de "elders" label.40 In the signal stream shown in Fig. 16, two 8420060 28 consecutive signal values fn are periodically encoded to reconstruct a second order! periodically restart the filter 70. The coded signals h (fn) etc. are depicted with a label and the actual signal value fn. The label used differs from the "elsewhere" label, used to indicate those signals which are outside the predetermined interval of compressed signal values Δη. The tag portion of the coded signals h (fn) is indicated in tag 16 with tag # 2 to distinguish it from the "elsewhere" tag.

Het vereiste aantal gecodeerde signaalwaarden h(fn) wordt perio-10 diek overgedragen, bijvoorbeeld elke 10 milliseconden, zoals aangegeven in fig. 16 om het bijbehorende digitaal reconstruct!efilter 70 periodiek weer op te starten. Door dit periodiek weer opstarten van het reconstruct! efil ter, is het niet nodig om het reconstruct!efilter te laten werken met polen binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak, aangezien elk 15 zaagtandvormig uitgangssignaal, veroorzaakt door transiëntsignalen, binnen de 0 tot 10 milliseconden wordt geëlimineerd.The required number of encoded signal values h (fn) is periodically transmitted, for example every 10 milliseconds, as shown in FIG. 16 to periodically restart the associated digital reconstruction filter 70. By periodically restarting the reconstruct! filter, it is not necessary to operate the reconstruction filter with poles within the unit circle in the Z plane, since any 15 sawtooth output caused by transient signals is eliminated within 0 to 10 milliseconds.

De uitvinding is hier in detail beschreven in overeenstemming met de eisen in de "Patent Statutes", waarbij verschillende andere wijzigingen en modificaties zichzelf wijzen voor deskundigen op dit gebied. 20 Zo kunnen bijvoorbeeld vele van de beschreven functies worden gerealiseerd door gebruik te maken van een digitale rekenaar met geschikte rekenroutines. Het is de bedoeling, dat deze en andere dergelijke wijzigingen en modificaties zullen vallen binnen de geest en de omvang van de uitvinding, zoals deze is gedefinieerd in de bijgaande conclusies.The invention has been described here in detail in accordance with the requirements of the "Patent Statutes" with various other changes and modifications self-explanatory to those skilled in the art. For example, many of the functions described can be realized by using a digital calculator with suitable calculation routines. It is intended that these and other such changes and modifications will fall within the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

84200608420060

Claims (26)

1. Datacompressiesysteem voor het verwerken van digitale bemonsterde signalen met een vaste lengte, voorzien van een digitaal compressiefilter, dat reagerend op de digitale bemon-5 sterde signalen gecomprimeerde signalen verschaft, waarbij de overdrachtsfunctie van het digitale compressiefilter nulpunten heeft op de eenheidscirkel in het Z-vlak op in wezen nul graden vanaf de oorsprong, welk digitaal compressiefilter een versterking heeft, die een macht van twee is en rekenkundige bewerkingen uitvoert zonder afkappen of afron-10 den, een digitaal codeerorgaan, dat reageert op de uitgang van het digitale compressiefilter en een afgekapte Huffman-code aanbrengt, welk digitaal codeerorgaan alleen die gecomprimeerde signalen codeert, die in een tevoren bepaald signaal interval zijn gelegen, en welk die gecom-15 primeerde signalen van een label voorziet, die buiten dit tevoren bepaalde interval zijn gelegen, een digitaal decodeerorgaan, middelen om het uitgangssignaal van het digitale codeerorgaan over te dragen aan het digitale decodeerorgaan om dat te decoderen, en 20 een digitaal reconstruct!efilter, dat reageert op het uitgangssignaal van het digitale decodeerorgaan voor een reconstruct!efiltering van het uitgangssignaal daarvan, van welk digitaal reconstruct!efilter de overdrachtsfunctie polen heeft op of binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak op nagenoeg nul graden vanaf de oorsprong, welk digitaal recon-25 structiefilter rekenkundige bewerkingen uitvoert, waarbij een afkappen plaatsvindt om afkapfouten in het uitgangssignaal daarvan te verkrijgen.1. A data compression system for processing fixed length digital sampled signals, comprising a digital compression filter, which provides compressed signals responsive to the digital sampled signals, the transfer function of the digital compression filter having zero points on the unit circle in the Z plane at substantially zero degrees from the origin, which digital compression filter has a gain, which is a power of two, and performs arithmetic operations without truncation or rounding, a digital encoder responsive to the output of the digital compression filter, and applies a truncated Huffman code, which digital encoder encodes only those compressed signals located in a predetermined signal interval, and which labels those compressed signals located outside this predetermined interval, a digital decoder, means to convert the output signal of the digital c transfer to the digital decoder to decode it, and a digital reconstructor which responds to the output of the digital decoder for reconstructing its output signal, the digital reconstruction filter having the transfer function poles at or within the unit circle in the Z-plane at substantially zero degrees from the origin, which digital reconstruction filter performs arithmetic operations with truncation to obtain truncation errors in its output. 2. Datacompressiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 30 de overdrachtsfunctie van het digitale compressiefilter eveneens nulpunten heeft op de eenheidscirkel in het Z-vlak onder hoeken vanaf de oorsprong van tenminste een van de volgende paren van hoekwaarden: ±41,41°, ±60°, ±90°, ±120° en ±180°, de overdrachtsfunctie van het digitale reconstruct!efilter polen 35 op of binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak met hoekposities, die in wezen overeenkomen met de nulpunten van de overdrachtsfunctie van het digitaal compressiefilter.2. Data compression system according to claim 1, characterized in that the transfer function of the digital compression filter also has zeros on the unit circle in the Z plane at angles from the origin of at least one of the following pairs of angle values: ± 41.41 ° , ± 60 °, ± 90 °, ± 120 ° and ± 180 °, the transfer function of the digital reconstruction filter poles 35 on or within the unit circle in the Z-plane with angular positions essentially corresponding to the zero points of the transfer function of the digital compression filter. 3. Datacompressiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 40 de overdrachtsmiddelen gebruik maken van een foutcontrolecode en 8420060 foutdetectiemiddelen voor het detecteren van fouten in de overdracht van de uitgang van het digitale codeerorgaan naar het digitale deco-deerorgaan en voor het opwekken van een foutsignaal wanneer een fout in de overdracht is gedetecteerd, 5 middelen aanwezig zijn, die reageren op een foutsignaal van de foutdetectiemiddelen om kortstondig de polen van het digitale reconstructief ilter naar binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak te bewegen, zonder dat de pool hoek wordt veranderd, om uit de gedetecteerde fouten een herstel van het digitale reconstructiefilter te vergemakkelijken.Data compression system according to claim 1, characterized in that the transfer means use an error check code and 8420060 error detecting means for detecting errors in the transfer from the output of the digital encoder to the digital decoder and to generate a error signal when an error in the transmission is detected, 5 means are present which respond to an error signal from the error detecting means to momentarily move the poles of the digital reconstructive filter within the unit circle in the Z plane, without the pole being angled changed to facilitate recovery of the digital reconstruction filter from the detected errors. 4. Datacompressiesysteem volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de overdrachtsfunctie van het digitale reconstruct!efilter polen heeft op de eenheidscirkel in het Z-vlak, welke polen, reagerend op een foutsignaal van de foutdetectiemiddelen, kortstondig naar binnen de eenheidscirkel worden bewogen.Data compression system according to claim 3, characterized in that the transfer function of the digital reconstruction filter has poles on the unit circle in the Z plane, which poles are briefly moved within the unit circle in response to an error signal from the error detecting means. 5. Datacompressiesysteem volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de overdrachtsfunctie van het digitale reconstruct!efilter polen heeft binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak, welke polen, reagerend op een foutsignaal van de foutdetectiemiddelen, kortstondig verder naar binnen de eenheidscirkel worden bewogen.Data compression system according to claim 3, characterized in that the transfer function of the digital reconstruction filter has poles within the unit circle in the Z plane, which poles are briefly moved further within the unit circle in response to an error signal from the error detecting means. . 6. Datacompressiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de overdrachtsfunctie van het digitale reconstruct!efilter polen heeft op de eenheidscirkel in het Z-vlak onder hoekposities, die in wezen overeenkomen met de nulpunten van de overdrachtsfunctie van het digitale compressiefilter, en dat middelen aanwezig zijn om periodiek een 25 aantal opeenvolgende digitale bemonsterde signalen toe te voeren aan het digitale reconstructiefilter om de werking daarvan periodiek weer op te starten.6. Data compression system according to claim 1, characterized in that the transfer function of the digital reconstruction filter has poles on the unit circle in the Z-plane at angular positions, which essentially correspond to the zeros of the transfer function of the digital compression filter, and in that means are provided to periodically supply a number of consecutive digital sampled signals to the digital reconstruction filter to periodically restart operation thereof. 7. Datacompressiesysteem volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de digitale bemonsterde signalen, die zijn toegevoerd aan het digitale 30 reconstructiefilter, hieraan zijn toegevoerd via het digitale codeerorgaan, het digitale decodeerorgaan en de overdrachtsmiddelen.7. Data compression system according to claim 6, characterized in that the digital sampled signals supplied to the digital reconstruction filter are supplied thereto via the digital encoder, the digital decoder and the transfer means. 8. Datacompressiesysteem volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het digitale codeerorgaan periodiek werkzaam is voor het periodiek van een label voorzien van een aantal opeenvolgende digitale bemonsterde 35 signalen om deze via de overdrachtsmiddelen en het digitale decodeerorgaan over te dragen aan het digitale reconstructiefilter.8. A data compression system according to claim 7, characterized in that the digital encoder is periodically operable to periodically label a number of consecutive digital sampled signals to transmit them to the digital reconstruction filter via the transfer means and the digital decoder. 9. Datacompressiesysteem volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het digitale codeerorgaan elke 6 tot 16 milliseconden werkzaam is voor het periodiek toevoeren van opeenvolgende digitale bemonsterde signalen 40 aan het digitale reconstructiefilter. 8420060Data compression system according to claim 8, characterized in that the digital encoder operates every 6 to 16 milliseconds to periodically supply successive digital sampled signals 40 to the digital reconstruction filter. 8420060 10. Datacompressiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk» dat de gecomprimeerde signalen van het digitale compressiefilter in relatie staan tot het verschil tussen het bemonsterde ingangssignaal daarvan en een daarvan geschatte waarde, welk geschat digitaal bemon- 5 sterd signaal wordt verkregen door gebruik te maken van bemonsterde signalen aan weerszijden van het te schatten digitale bemonsterde signaal.10. Data compression system according to claim 1, characterized in that the compressed signals of the digital compression filter are related to the difference between the sampled input signal thereof and an estimated value thereof, which estimated digitally sampled signal is obtained by using of sampled signals on either side of the digital sampled signal to be estimated. 11. Datacompressiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een analoog-digitaal omzetter aanwezig is, waaruit digitale bemon- 10 sterde signalen worden verkregen door een analoog-digitaalomzetting van analoge signalen, alsmede een digitaal-analoogomzetter om de digitale uitgangssignalen van het digitale reconstructiefilter om te zetten in analoge vorm.11. Data compression system according to claim 1, characterized in that an analog-to-digital converter is present, from which digital sampled signals are obtained by analog-to-digital conversion of analog signals, and a digital-to-analog converter for converting the digital output signals of the digital reconstruction filter into analog form. 12. Datacompressiesysteem volgens conclusie 11, met het kenmerk, 15 dat de analoge signalen muzieksignalen omvatten.Data compression system according to claim 11, characterized in that the analog signals comprise music signals. 13. Datacompressiesysteem volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de digitale bemonsterde signalen uit de analoog-digitaalomzetter worden verkregen met een snelheid tussen de 30 en 50 KHz.Data compression system according to claim 12, characterized in that the digital sampled signals are obtained from the analog-to-digital converter at a speed between 30 and 50 KHz. 14. Datacompressiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, 20 dat de overdrachtsmiddelen zijn voorzien van middelen om het gecodeerde signaal van het digitale codeerorgaan op te nemen en van middelen om het, door de opnamemiddelen opgenomen signaal terug te spelen.Data compression system according to claim 1, characterized in that the transmission means comprise means for recording the coded signal from the digital encoder and means for playing back the signal recorded by the recording means. 15. Datacompressiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de overdrachtsmiddelen zijn voorzien van een eerste en tweede modem 25 en een transmissielijn om de modems met elkaar te verbinden.Data compression system according to claim 1, characterized in that the transfer means comprise a first and second modem 25 and a transmission line for connecting the modems. 16. Datacompressiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een ingangsfilter aanwezig is voor het verzwakken van hoge frequenties in het ingangssignaal voor het digitale compressiefilter, alsmede een uitgangsfilter voor het versterken van hoge frequenties in het uit- 30 gangssignaal van het digitale reconstructiefilter.16. Data compression system according to claim 1, characterized in that an input filter is present for attenuating high frequencies in the input signal for the digital compression filter, as well as an output filter for amplifying high frequencies in the output signal of the digital reconstruction filter. 17. Datacompressiesysteem volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het in- en uitgangsfilter digitaal zijn.Data compression system according to claim 16, characterized in that the input and output filters are digital. 18. Systeem voor digitale datacompressie, voorzien van een bron voor digitale bemonsterde datasignalen met een vaste lengte, een com- 35 pressiefilter voor het opwekken van gecomprimeerde signalen, een reconstructiefilter, dat reagerend op gecomprimeerde signalen van het compressiefilter de digitale datasignalen reproduceert, en middelen om het uitgangssignaal van het compressiefilter over te dragen aan de ingang van het reconstructiefilter, en een methode voor de bewerking van het 40 compressie- en reconstructiefilter om een vermindering in signaalentro- 8420060 pie met geringe signaal vervorming te verkrijgen, en de verbetering omvattend de bewerking van het digitale compressiefilter 1) met een overdrachtsfunctie met nulpunten op de eenheidscirkel in het Z-vlak onder tenminste een hoek van 0° gemeten vanaf de oorsprong, 2) met een ver-5 sterking die een macht van twee is, en 3) zonder afkapping van het signaal, en de bewerking van het reconstruct!efilter 1) met een overdrachtsfunctie met polen op of binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak onder dezelfde hoekposities gemeten ten opzichte van de oorsprong als de nulpunten van het digitale compressiefilter, en 2) met een rekenkun-10 dige afkapping van de woordlengte ter verkrijging van afkapfouten in het uitgangssignaal van het digitale reconstructiefilter.18. Digital data compression system, comprising a source for fixed length digital sampled data signals, a compression filter for generating compressed signals, a reconstruction filter, which responds to compressed signals from the compression filter, reproducing the digital data signals, and means to transfer the output of the compression filter to the input of the reconstruction filter, and a method of processing the 40 compression and reconstruction filter to obtain a reduction in signal transducer with low signal distortion, and the improvement including the operation of the digital compression filter 1) with a transfer function with zeros on the unit circle in the Z plane at least at an angle of 0 ° measured from the origin, 2) with a gain that is a power of two, and 3) without truncation of the signal, and processing of the reconstruction filter 1) with a transfer function with poles on or within the unit circle in the Z-plane at the same angular positions measured from the origin as the zero points of the digital compression filter, and 2) with arithmetic truncation of the word length to obtain truncation errors in the output signal of the digital reconstruction filter. 19. Werkwijze zoals deze is omschreven in conclusie 18, waarbij het digitale compressiefilter werkt met een overdrachtsfunctie met additionele nulpunten op de eenheidscirkel onder tenminste een van de 15 volgende paren van hoekposities gemeten vanaf de oorsprong: ±41,41°, ±60°, ±90°, ±120° en ±180°, en waarbij het digitale reconstructiefilter werkt met een overdrachtsfunctie met additionele polen op of binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak onder dezelfde additionele hoekposities als de nulpunten van het digitale compressiefilter.The method as defined in claim 18, wherein the digital compression filter operates a transfer function with additional zero points on the unit circle under at least one of the following 15 pairs of angular positions measured from the origin: ± 41.41 °, ± 60 °, ± 90 °, ± 120 ° and ± 180 °, and where the digital reconstruction filter operates with an additional poles transfer function at or within the unit circle in the Z plane at the same additional angular positions as the zero points of the digital compression filter. 20. Werkwijze zoals deze is omschreven in conclusie 18, waarbij de polen van het reconstructiefilter kortstondig naar binnen van de eenheidscirkel in het Z-vlak af worden bewogen als gevolg van transiënt-fouten in de overdracht van het uitgangssignaal van het compressiefilter naar de ingang van het reconstructiefilter teneinde het herstel van 25 de fouten in de werking van het reconstructiefilter te versnellen.The method as defined in claim 18, wherein the poles of the reconstruction filter are momentarily moved inward from the unit circle in the Z plane due to transient errors in the transfer of the output signal from the compression filter to the input of the reconstruction filter in order to accelerate the correction of the errors in the operation of the reconstruction filter. 21. Werkwijze zoals deze is omschreven in conclusie 18, waarbij het digitale reconstructiefilter werkt met polen op de eenheidscirkel in het Z-vlak en waarbij periodiek een aantal opeenvolgende digitale bemonsterde signalen aan het reconstructiefilter worden toegevoerd om 30 de werking daarvan periodiek weer op te starten, terwijl het aantal opeenvolgende digitale bemonsterde signalen, dat wordt toegevoerd aan het reconstructiefilter, gelijk is aan de orde van het reconstructiefilter.21. The method as defined in claim 18, wherein the digital reconstruction filter operates with poles on the unit circle in the Z plane and periodically applies a number of consecutive digital sampled signals to the reconstruction filter to periodically restart its operation. while the number of consecutive digital sampled signals supplied to the reconstruction filter is equal to the order of the reconstruction filter. 22. Datacompressiesysteem voor het verwerken van een stroom van 35 digitale bemonsterde signalen, voorzien van een digitaal compressiefilter, dat reagerend op de digitale bemonsterde signalen gecomprimeerde signalen verschaft, waarbij de overdrachtsfunctie van het digitale compressiefilter nulpunten heeft op de eenheidscirkel in het Z-vlak onder een hoek van 0° en onder tenminste 40 een van de volgende paren van hoekwaarden, gemeten vanaf de oorsprong: 8420060 ±41,41°, ±60°, ±90°, ±120° en ±180°, een digitaal reconstruct!efilter met een overdrachtsfunctie met polen op of binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak onder in wezen dezelfde hoekposities als de nulpunten van het digitaal compressiefilter, 5 en middelen om het uitgangssignaal van het digitale compressiefilter over te dragen aan het digitale reconstruct!efilter.22. Data compression system for processing a stream of 35 digital sampled signals, comprising a digital compression filter, which provides compressed signals responsive to the digital sampled signals, the transfer function of the digital compression filter having zeros on the unit circle in the Z plane below an angle of 0 ° and below at least 40 one of the following pairs of angle values, measured from the origin: 8420060 ± 41.41 °, ± 60 °, ± 90 °, ± 120 ° and ± 180 °, a digital reconstruction filter with a transfer function with poles on or within the unit circle in the Z plane at substantially the same angular positions as the zeros of the digital compression filter, 5 and means for transferring the output signal of the digital compression filter to the digital reconstruction filter. 23. Datacompressiesysteem volgens conclusie 22, met het kenmerk. dat de overdrachtsmiddelen zijn voorzien van een Huffman-codeerorgaan 10 voor een afgekapte Huffman-codering van het uitgangssignaal van het digitale compressiefilter en middelen, welke reagerend op het uitgangssignaal van het codeerorgaan dit decoderen.Data compression system according to claim 22, characterized in that. that the transfer means includes a Huffman encoder 10 for truncated Huffman encoding of the output of the digital compression filter and means responsive to the encoder output. 24. Datacompressiesysteem volgens conclusie 22, met het kenmerk, dat de overdrachtsmiddelen zijn voorzien van een bitcontrolegenerator 15 en van middelen voor het opwekken van een foutsignaal wanneer een tran-siëntfout aanwezig is, en van door dit foutsignaal gestuurde middelen voor het kortstondig bewegen van de polen van het reconstruct!efilter naar binnen de eenheidscirkel zonder dat de hoekposities daarbij veranderd worden teneinde een versneld herstel van de gedetecteerde tran-20 siëntfouten te verkrijgen.Data compression system according to claim 22, characterized in that the transfer means comprise a bit control generator 15 and means for generating an error signal when a transient error is present, and means for briefly moving the error signal controlled by this error signal. poles of the reconstruction filter inwardly within the unit circle without changing the angular positions thereby obtaining accelerated recovery of the detected transient errors. 25. Datacompressiesysteem voor het verwerken van een stroom digitale bemonsterde signalen, voorzien van een digitaal compressiefilter, dat reagerend op de digitale bemonsterde signalen gecomprimeerde signalen verschaft, waarbij de over-25 drachtsfunctie van het digitale compressiefilter nulpunten heeft op de eenheidscirkel in het Z-vlak, een digitaal reconstruct!efilter met een overdrachtsfunctie met polen op of binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak onder in wezen dezelfde hoekposities als de nulpunten van het digitale compressiefil-30 ter, middelen om het uitgangssignaal van het digitale compressiefilter over te dragen aan het digitale reconstruct!efilter, en middelen, die reagerend op transiëntfouten in de overdracht van het uitgangssignaal van het digitale compressiefilter aan het digitale 35 reconstruct!efilter kortstondig de polen van het reconstruct!efilter naar binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak bewegen zonder dat de hoekposities van de polen in wezen worden veranderd teneinde het herstel van de transiëntfouten te vergemakkelijken. +++++++ 8420060 GEWIJZIGDE CONCLUSIES [alleen conclusie 1 gewijzigd (1 blad)]25. Data compression system for processing a stream of digital sampled signals, comprising a digital compression filter, which provides compressed signals responsive to the digital sampled signals, the transfer function of the digital compression filter having zeros on the unit circle in the Z plane , a digital reconstruction filter with a transfer function with poles on or within the unit circle in the Z plane at essentially the same angular positions as the zeros of the digital compression filter, means for transferring the output signal of the digital compression filter to the digital reconstruction filter, and means responsive to transient errors in the transmission of the output of the digital compression filter to the digital reconstruction filter momentarily move the poles of the reconstruction filter within the unit circle in the Z-plane without the angular positions of the poles can be changed essentially in order to facilitate the correction of the transient errors. +++++++ 8420060 AMENDED CONCLUSIONS [only claim 1 modified (1 sheet)] 1. Datacompressiesysteem voor het verwerken van digitale bemonsterde signalen met een vaste lengte, voorzien van 5 een digitaal compressiefilter, dat reagerend op de digitale bemonsterde signalen gecomprimeerde signalen verschaft, waarbij de overdrachtsfunctie van het digitale compressiefilter nulpunten heeft op de eenheidscirkel in het Z-vlak op in wezen nul graden vanaf de oorsprong, welk digitaal compressiefilter een versterking heeft, die een macht van 10 twee is en rekenkundige bewerkingen uitvoert zonder afkappen of afronden, een digitaal codeerorgaan, dat reageert op de uitgang van het digitale compressiefilter en een code met variabele woordlengte implementeert , 15 een digitaal decodeerorgaan, middelen om het uitgangssignaal van het digitale codeerorgaan over te dragen aan het digitale decodeerorgaan om dat te decoderen, en een digitaal reconstructiefilter, dat reageert op het uitgangssignaal van het digitale decodeerorgaan voor een reconstruct!efiltering 20 van het uitgangssignaal daarvan, van welk digitaal reconstruct!efilter de overdrachtsfunctie polen heeft op of binnen de eenheidscirkel in het Z-vlak op nagenoeg nul graden vanaf de oorsprong, welk digitaal reconstruct! efil ter rekenkundige bewerkingen uitvoert, waarbij een afkappen plaatsvindt om afkapfouten in het uitgangssignaal daarvan te verkrij-25 gen. +++++++ 84200601. Data compression system for processing fixed length digital sampled signals, comprising a digital compression filter, which provides compressed signals responsive to the digital sampled signals, the transfer function of the digital compression filter having zeros on the unit circle in the Z plane at essentially zero degrees from the origin, which digital compression filter has a gain, which is a power of 10 two and performs arithmetic operations without truncation or rounding, a digital encoder responsive to the output of the digital compression filter and a variable code word length implements, a digital decoder, means to transfer the output of the digital encoder to the digital decoder to decode it, and a digital reconstruction filter responsive to the output of the digital decoder for reconstructing filtering Exit s signal thereof, of which digital reconstruction filter the transfer function has poles on or within the unit circle in the Z-plane at substantially zero degrees from the origin, which digital reconstruct! efil performs arithmetic operations in which truncation occurs to obtain truncation errors in its output signal. +++++++ 8420060
NL8420060A 1983-12-12 1984-02-27 DATA COMPRESSION SYSTEM AND METHOD FOR PROCESSING DIGITAL SAMPLED SIGNALS. NL8420060A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56061083A 1983-12-12 1983-12-12
US56061083 1983-12-12
US8400323 1984-02-27
PCT/US1984/000323 WO1985002529A1 (en) 1983-12-12 1984-02-27 Data compression system and method for processing digital sample signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8420060A true NL8420060A (en) 1985-11-01

Family

ID=24238541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8420060A NL8420060A (en) 1983-12-12 1984-02-27 DATA COMPRESSION SYSTEM AND METHOD FOR PROCESSING DIGITAL SAMPLED SIGNALS.

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS61500998A (en)
CA (1) CA1224876A (en)
DE (2) DE3490580C2 (en)
GB (1) GB2165426B (en)
NL (1) NL8420060A (en)
WO (1) WO1985002529A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4802222A (en) * 1983-12-12 1989-01-31 Sri International Data compression system and method for audio signals
DE3602808A1 (en) * 1986-01-30 1987-08-06 Siemens Ag Code device for variable word length
DE3605032A1 (en) * 1986-02-18 1987-08-20 Thomson Brandt Gmbh DIGITAL MESSAGE TRANSMISSION METHOD
US4882754A (en) * 1987-08-25 1989-11-21 Digideck, Inc. Data compression system and method with buffer control
GB2511479A (en) * 2012-12-17 2014-09-10 Librae Ltd Interacting toys

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4098267A (en) * 1977-07-05 1978-07-04 Clinical Data, Inc. System for display and analysis of physiological signals such as electrocardiographic (ECG) signals
US4396906A (en) * 1980-10-31 1983-08-02 Sri International Method and apparatus for digital Huffman encoding
US4449536A (en) * 1980-10-31 1984-05-22 Sri International Method and apparatus for digital data compression

Also Published As

Publication number Publication date
DE3490580C2 (en) 1993-03-04
JPS61500998A (en) 1986-05-15
CA1224876A (en) 1987-07-28
WO1985002529A1 (en) 1985-06-20
GB2165426A (en) 1986-04-09
DE3490580T (en) 1986-01-23
GB8519232D0 (en) 1985-09-04
GB2165426B (en) 1988-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3940165B2 (en) Low bit rate high resolution spectral envelope coding for audio
KR101019678B1 (en) Low bit-rate audio coding
US4802222A (en) Data compression system and method for audio signals
JPH0731280Y2 (en) Coded audio signal processing device
EP0116975A2 (en) Speech-adaptive predictive coding system
US4754483A (en) Data compression system and method for audio signals
KR19990072035A (en) Apparatus and method for data compression and restoration of audio signals
EP2727108B1 (en) Sample rate scalable lossless audio coding
US4417102A (en) Noise and bit rate reduction arrangements
US4382160A (en) Methods and apparatus for encoding and constructing signals
KR900701102A (en) Method and apparatus for statistically encoding digital data
DK150875B (en) RECURSIVE DIGITAL FILTER
NL8420060A (en) DATA COMPRESSION SYSTEM AND METHOD FOR PROCESSING DIGITAL SAMPLED SIGNALS.
JPH08162972A (en) Variable-length encoder using relocation of symbol - code word of code table,and its decoder
JPH10285048A (en) Digital data encoding/decoding method and its device
JP2948024B2 (en) Waveform encoding / decoding method and apparatus therefor
GB2547877B (en) Lossless bandsplitting and bandjoining using allpass filters
KR100313290B1 (en) Binary Code Compression and Restore Methods Parallel Compression and Restore Processors
JPH0738437A (en) Codec device
JP2856439B2 (en) Image signal encoding / decoding method
US6738428B1 (en) Apparatus and methods for decoding a predictively encoded signal and removing granular noise
JPS5981918A (en) Signal interpolating method of decoding circuit of dpcm-coded signal processing circuit
Mohamed Wireless Communication Systems: Compression and Decompression Algorithms
JPS58195332A (en) Decoding circuit of differential pulse code modulation
RU14707U1 (en) PARALLEL COMPRESSION-DECOMPRESSION PROCESSOR